你知道CPU结构也会影响Redis性能吗?
今天来分析下CPU结构对Redis性能会有影响吗?
在进行Redis性能分析的时候 , 通常我们会考虑下面这些方面 , 如:
【你知道CPU结构也会影响Redis性能吗?】1. 缩短 key 的长度
2. 禁止使用 keys *
我们都知道 keys * ,在使用的时候 Redis 会处于阻塞状态 , 导致其它任何命令在你的 Redis 实例中都无法执行 。 这个情况在 Redis 数据量大的时候就很明显 , 严重影响系统的运行 。 (一般我们用 scan 来代替)
3. 进行数据压缩
在把数据存入 Redis 中 , 我们一般不会使用完整全名的数据 , 一般会进行适当的数据压缩 , 这样可以提高 Redis 性能 , 方便我们数据的储存 。
4. 设置过期时间
我们对一些不是永久性需要的数据 , 可以进行键的过期时间设置 , 这样到时间后 , 数据就会自动清除 , 节省我们 Redis 存储空间(内存) 。
5. 使用回收策略
为数据设置相关的过期回收策略 , 节省内存的开销 , 提高 Redis 运行的性能 。 ( Redis 目前有8种回收策略 , 有兴趣可以查看 redis.conf, 多了LFU) 。
6. 适当使用 bit (位图)
适当使用 bit , 可节省我们 Redis 存储的成本 , 即内存的大小 。
7. 对所存储的数据字段进行优化
如:我们只需要在 Redis 存储关键信息即可 , 详细信息存储到磁盘上即可 。
8. 使用管道进行数据操作
对于命令执行操作 , 我们要使用管道 pipeline , 这样可以节省 Redis 传输过程的成本 , 提高 Redis 的性能 。 我们知道如果不适用管道 , 命令是一个一个进行操作 , 如果我们加上管道 , 这样由原来的单条命令变成多条命令进行传输操作 , 节省多次传输过程的网络开销 。
N .... (还有很多很多~~)
但是 , 我们可能有时候会真正忽略 Redis 运行的前提条件 , 单核 CPU 和多核 CPU 对 Redis 性能影响也是相差甚远 。 在计算机组成原理中 , 我们都知道 CPU 是计算机的核心构成之一 , 中央处理器(Central Processing Unit) , 是计算机系统的运算和控制中心 。 一个CPU处理器中一般包含有多个运行核心(物理核) , 运行核心我们也叫作物理核 , 一般包含一级缓存(L1 Cache)和二级缓存(L2 Cache) 。 其架构图如下所示:
文章插图
对于 L1 缓存和 L2 缓存 , 在每个物理核上都是独自拥有的 , 访问速度非常快 , 基本都在 ns 级别 。 我们设想如果把数据运行的指令放在这两个缓存上 , 那么可以大大提高计算机的访问性能 。 这样我们可以设想这样一个情形:
如果 , 我们把 Redis 实例的数据和指令绑定到一个 CPU 核上 , 那么当 Redis 频繁执行数据访问和操作时 , 都是基于CPU 上的缓存进行操作 , 那么性能是不是大大的提高了 , 没错 , 事实就是如此 。 但是 , 我们电脑一般都是多核 CPU 的 , 在进行数据访问和操作时 , 系统不会只有一个线程在进行操作 , 是有很多很多的线程在同时进行操作 , 会同时操作我们的CPU , 也就是我们所说的多线程操作CPU 。 如果一个线程此时在CPU1上运行 , 后来又跑到了CPU2上运行 , 这时在CPU1上保留的数据和指令不在CPU2 , 这时要重新进行数据加载 , 会降低线程执行的效率 , 上述所发生的过程 , 我们也叫作上下文切换 , 这在操作系统内核环境下 , 是很常见的现象 。
所以 , 我们要避免线程来回在CPU上进行切换 , 导致指令和数据进行多次加载 , 增加锁处理的时间 。 我们从CPU结构出发 , 如果在多核CPU上 , 如果我们的每个Redis实例都只在一个CPU上运行的话 , 那么我们离解决问题的步伐是不是又更近了一步 。 (问题都是一步一步的剖析 , 慢慢解开其真容(*?▽?*)) 。
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