面试题：Redis服务器初始化参数综合调优及故障应对

Question

假设你负责一个高并发、大数据量的Redis集群初始化参数调优工作，在考虑内存、网络、持久化、复制等多方面参数的情况下，如何进行整体的参数配置？若在调优后，系统出现频繁的慢查询，你将从哪些方面排查并优化初始化参数以解决该问题？

Answer 1

一、Redis集群初始化参数调优配置

1. 内存参数
   • maxmemory：根据服务器可用内存，合理设置Redis最大内存，避免内存使用过度导致服务器性能下降或OOM。例如，如果服务器有16GB内存，扣除操作系统和其他应用预留4GB，可设置 maxmemory 12GB。
   • maxmemory - policy：选择合适的内存淘汰策略，如 allkeys - lru（对所有键使用LRU算法淘汰），适用于大部分缓存场景，能优先淘汰最近最少使用的键，保证热点数据留在内存中。
2. 网络参数
   • bind：绑定到指定的IP地址，只允许通过指定IP访问Redis，增强安全性。如 bind 192.168.1.100，限制只能通过该IP连接。
   • port：设置Redis监听端口，默认6379，如在多实例部署时可根据需求修改，避免端口冲突。
   • tcp - keepalive：设置TCP连接保活时间，防止长时间空闲连接占用资源。如设置为 tcp - keepalive 60，表示60秒发送一次保活探测包。
3. 持久化参数
   • RDB：
     • save：定义RDB快照的触发条件，如 save 900 1 表示900秒内如果有1个键被修改则进行快照。可根据数据重要性和允许的数据丢失时间来调整。
     • rdbcompression：开启RDB文件压缩，减少文件大小，但会增加CPU开销。一般开启，设置为 yes。
   • AOF：
     • appendonly：开启AOF持久化，设置为 yes，保证数据的高可靠性，将写操作追加到AOF文件。
     • appendfsync：设置AOF文件同步策略，always 每次写操作都同步，数据安全性最高但性能最低；everysec 每秒同步一次，是性能和数据安全的较好平衡；no 由操作系统决定同步时机，性能最高但数据丢失风险大。高并发场景建议使用 everysec。
4. 复制参数
   • replicaof：设置主从复制关系，格式为 replicaof <masterip> <masterport>，如 replicaof 192.168.1.101 6379，将当前节点设置为指定主节点的从节点。
   • repl - backlog - size：设置复制积压缓冲区大小，用于主从节点断连后重连时的部分重同步。根据网络状况和数据量估算大小，如高并发大数据量场景可设置为 repl - backlog - size 1024mb。

二、慢查询排查与初始化参数优化

1. 检查内存参数
   • maxmemory - policy：确认淘汰策略是否合理，若不合理可能导致频繁淘汰热点数据，使得查询变慢。例如，如果使用 noeviction 策略，当内存满时新写入操作会被拒绝，影响查询性能。可根据业务调整为合适的淘汰策略。
   • 内存碎片：使用 INFO memory 查看 mem_fragmentation_ratio 指标，若该值远大于1，表示内存碎片率高，可通过重启Redis（在业务允许的情况下）或使用 MEMORY PURGE 命令（Redis 4.0+）尝试整理内存碎片，提高内存使用效率。
2. 检查网络参数
   • 网络带宽：监控服务器网络带宽使用情况，若带宽跑满可能导致数据传输延迟，引起慢查询。可以升级网络带宽或优化网络配置，如调整TCP窗口大小等。
   • 连接数：查看 INFO clients 中的 connected_clients 数量，若连接数过多可能耗尽系统资源导致性能下降。可适当调整 maxclients 参数，限制客户端连接数，同时优化客户端连接管理，及时关闭空闲连接。
3. 检查持久化参数
   • RDB：检查RDB快照频率是否过高，频繁的快照操作会占用CPU和磁盘I/O资源，影响查询性能。可适当延长RDB触发时间间隔。
   • AOF：查看AOF同步策略，若设置为 always 且写入量很大时，频繁的磁盘I/O可能导致慢查询。可尝试调整为 everysec 策略，并观察性能变化。同时检查AOF文件大小，若文件过大可进行重写（BGREWRITEAOF 命令），减少文件体积。
4. 检查复制参数
   • 主从复制延迟：通过 INFO replication 查看主从复制延迟情况，若延迟过高，从节点数据可能滞后，查询到的数据不是最新的，影响业务。可检查网络连接是否稳定，调整 repl - timeout 参数适当延长复制超时时间，确保主从数据同步正常。
   • 从节点数量：若从节点过多，主节点同步数据压力增大，可能导致慢查询。可根据业务需求合理控制从节点数量，或采用分层复制结构减轻主节点压力。