Redis维护命令有哪些关键操作？

Redis作为高性能的内存数据库，其稳定运行离不开有效的维护命令，这些命令涵盖了数据管理、性能监控、故障排查等多个方面，是运维人员日常工作中不可或缺的工具，以下将详细介绍Redis的常用维护命令,帮助用户更好地管理和维护Redis实例。

数据管理与维护命令

数据管理是Redis维护的核心，包括键的清理、数据类型转换、持久化操作等,确保数据存储合理且可恢复。

1. 键的清理与查找

   • KEYS pattern：用于查找符合给定模式的键，例如KEYS user:*可查找所有以”user:”开头的键，该命令在键数量较多时会阻塞服务器，生产环境建议使用SCAN命令替代。
   • SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]：基于游标的迭代器，用于遍历数据库中的键，避免阻塞，例如SCAN 0 MATCH test:* COUNT 100从游标0开始，每次返回最多100个匹配的键。
   • FLUSHDB [ASYNC]：清空当前数据库中的所有键，若使用ASYNC参数，则采用异步方式执行，减少阻塞风险。
   • FLUSHALL [ASYNC]：清空所有数据库中的键，操作范围更广,需谨慎使用。

2. 键的过期与生存时间管理

   • EXPIRE key seconds：设置键的生存时间（秒），例如EXPIRE temp_key 3600表示temp_key在3600秒后过期。
   • TTL key：查看键的剩余生存时间（秒），返回-1表示键永不过期，-2表示键不存在。
   • PERSIST key：移除键的过期时间，使其成为持久键。
   • EXPIREAT key timestamp：设置键的过期时间点（Unix时间戳）,适用于定时任务场景。

3. 数据类型与结构维护

   
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   • TYPE key：返回键对应的数据类型，如string、hash、list、set、zset等，帮助确认数据结构是否正确。
   • OBJECT subcommand [key [value]]：用于查看键的内部信息，例如OBJECT REFCOUNT key查看键的引用计数，OBJECT ENCODING key查看键的底层编码（如int、raw、ziplist等）,优化内存使用。

性能监控与统计命令

性能监控是保障Redis稳定运行的关键，通过实时监控资源使用情况和命令执行效率,及时发现潜在瓶颈。

1. 服务器状态信息

   • INFO [section]：返回Redis服务器的详细信息，可指定section获取特定模块数据，如INFO memory查看内存使用情况，INFO stats查看统计信息（如连接数、命令执行次数）。
     • 常用字段说明：
       • used_memory：已用内存字节数。
       • connected_clients：当前连接的客户端数量。
       • instantaneous_ops_per_sec：每秒执行命令次数。
   • DBSIZE：返回当前数据库中的键数量。

2. 慢查询分析

   • SLOWLOG subcommand [argument]：管理慢查询日志，支持GET（获取慢查询日志）、LEN（获取慢查询日志长度）、RESET（清空慢查询日志）。
     • 配置参数：通过CONFIG SET slowlog-log-slower-than 10000设置执行时间超过10000微秒（10毫秒）的命令被记录，CONFIG SET slowlog-max-len 128设置最多保存128条慢查询日志。

3. 内存分析与优化

   
   （图片来源网络，侵删）
   • MEMORY USAGE key [SAMPLES count]：返回键占用的内存字节数，SAMPLES参数用于估算哈希、列表等复杂类型的内存使用（默认采样5个元素）。
   • MEMORY PURGE：尝试释放内存中的可回收碎片（如Redis 4.0+版本），但不会删除键,仅优化内存碎片率。

安全与访问控制维护

Redis的安全维护主要涉及身份认证、命令限制和网络访问控制,防止未授权访问和恶意操作。

1. 认证与权限管理

   • AUTH password：在连接Redis后输入密码进行身份验证，需提前通过CONFIG SET requirepass yourpassword设置密码。
   • ACL SETUSER username [on|off] [nopass] [>+<@#-] [resetpass] [reset]：管理访问控制列表（ACL），例如ACL SETUSER myuser on >mypassword +@read创建用户myuser,设置密码并授予读权限。

2. 命令限制与网络控制

   • CONFIG SET maxclients 1000：设置最大客户端连接数，防止因连接过多导致服务器资源耗尽。
   • CLIENT PAUSE timeout：暂停所有客户端命令执行指定毫秒数，用于平滑处理流量高峰或避免主从切换时的客户端异常。
   • CLIENT KILL [ip:port] [USER username] [TYPE normal|pubsub]：强制断开指定客户端连接，可通过IP、用户名或连接类型筛选。

持久化与数据备份维护

Redis的持久化机制确保数据在服务器重启后不丢失,维护命令涉及RDB和AOF的配置与管理。

1. RDB持久化

   • SAVE：同步执行RDB持久化，会阻塞所有客户端命令，适用于数据量小且允许短时间阻塞的场景。
   • BGSAVE：异步执行RDB持久化，通过fork子进程完成，不阻塞主线程，是生产环境推荐的方式。
   • LASTSAVE：返回最后一次成功执行SAVE或BGSAVE的时间戳（Unix时间秒）。

2. AOF持久化

   • CONFIG SET appendonly yes：开启AOF持久化，默认关闭。
   • CONFIG SET appendfsync everysec：设置AOF同步策略，可选always（每次写入同步）、everysec（每秒同步，默认）、no（由操作系统控制）。
   • BGREWRITEAOF：异步重写AOF文件，压缩冗余日志,减少文件大小。

3. 数据备份与恢复

   • 备份：定期复制RDB文件（默认为dump.rdb）和AOF文件到安全位置，可通过CONFIG GET dir获取文件存储目录。
   • 恢复：将备份文件放回dir目录,重启Redis服务即可自动加载。

主从复制与集群维护

在主从架构或集群模式下，维护命令用于同步数据、故障转移和节点管理。

1. 主从复制管理

   • SLAVEOF host port：将当前实例设置为指定主节点的从节点，若host和port为”NO ONE”则取消主从关系。
   • REPLICAOF host port：功能同SLAVEOF，但Redis 5.0+推荐使用此命令。
   • INFO replication：查看复制状态，如主从偏移量、连接状态等。

2. 集群管理（Redis Cluster）

   • CLUSTER NODES：返回集群中所有节点的信息，包括节点ID、IP端口、角色、状态等。
   • CLUSTER REPLICATE node_id：将当前节点设置为指定节点的副本。
   • CLUSTER FAILOVER [FORCE]：手动触发故障转移，FORCE参数可强制忽略主节点状态直接切换。

客户端连接与运维管理

客户端连接管理关注连接状态和资源占用，运维管理则涉及日志、进程等基础操作。

1. 客户端信息管理

   • CLIENT LIST：列出所有连接的客户端信息，包括IP、端口、连接时间、最后命令时间等。
   • CLIENT GETNAME：获取当前连接的名称，需提前通过CLIENT SETNAME myclient设置。
   • CLIENT SETTIMEOUT milliseconds：设置客户端空闲超时时间,超时后自动断开。

2. 日志与进程管理

   • CONFIG GET loglevel / CONFIG SET loglevel [verbose|notice|warning|debug]：调整日志级别，notice为生产环境推荐级别。
   • SHUTDOWN [NOSAVE|SAVE]：关闭Redis服务，NOSAVE表示不持久化直接关闭，SAVE表示保存数据后关闭。

相关问答FAQs

问题1：如何排查Redis内存使用率过高的问题？
解答：排查Redis内存过高问题可分步骤进行：

1. 使用INFO memory查看内存使用详情，重点关注used_memory和mem_fragmentation_ratio（内存碎片率，超过1.5可能需优化）。
2. 通过MEMORY USAGE key逐个分析大键，定位占用内存最多的键。
3. 检查数据结构编码，例如哈希、列表等是否使用了高效的编码（如ziplist、intset），可通过OBJECT ENCODING key查看。
4. 优化过期策略，确保无用键及时过期，或使用UNLINK异步删除大键。
5. 若为碎片率过高，可尝试MEMORY PURGE释放碎片，或重启Redis实例（临时方案）。

问题2：Redis主从复制延迟过高如何处理？
解答：主从复制延迟可能由网络、主节点负载或从节点资源不足导致，处理方法如下：

1. 检查网络延迟：使用ping命令测试主从节点间网络延迟，确保网络稳定。
2. 优化主节点性能：通过INFO stats查看sync_full和sync_partial_ok等指标，若主节点执行大量慢命令（如大键删除、复杂计算），需优化或拆分命令。
3. 调整复制策略：确保主节点使用BGSAVE而非SAVE进行持久化，避免阻塞复制；从节点可增加repl-ping-replica-period参数，缩短心跳检测间隔。
4. 升级从节点硬件：若从节点CPU或内存不足，可能导致应用命令积压，需升级配置或增加从节点分散压力。
5. 使用REPLICAOF命令重新建立复制关系,清除异常状态下的复制积压。