Redis基本簡介
Redis是一個開源（BSD 許可）、內存存儲的數據結構服務器，可用作數據庫，高速緩存和消息隊列代理。它支持字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等數據類型。內置複製、Lua 腳本、LRU收回、事務以及不同級別磁盤持久化功能，同時通過 Redis Sentinel 提供高可用，通過Redis Cluster提供自動分區。
Redis監控指標
Redis本身提供的INFO命令會返回豐富的實例運行監控信息，這個命令是Redis監控工具的基礎。總體INFO命令的返回信息分成以下5大類。
- 性能指標：Performance
- 內存指標: Memory
- 基本活動指標：Basic activity
- 持久性指標: Persistence
- 錯誤指標：Error
Redis基本的監控命令—INFO 命令
INFO命令在使用時，可以帶一個參數section，這個參數的取值有好幾種，相應的，INFO 命令也會返回不同類型的監控信息。如下圖所示：
在監控Redis 運行狀態時，INFO命令返回的結果非常有用。如果你想了解 INFO 命令的所有參數返回結果的詳細含義。可以根據Redis中文官方文檔-Info質量以及Redis官方文檔進行介紹說明。這裏，我給你提幾個運維時需要重點關注的參數以及它們的重要返回結果。
性能指標：Performance指令
無論你是運行單實例或是集羣，我建議你重點關注一下stat 、commandstat 、cpu 和 memory 這四個參數的返回結果，這裏麪包含了命令的執行情況（比如命令的執行次數和執行時間、命令使用的 CPU資源），內存資源的使用情況（比如內存已使用量、內存碎片率），CPU 資源使用情況等，這可以幫助我們判斷實例的運行狀態和資源消耗情況。
info stats
當執行info stats指令的時候所出現的效果：
分析的大多數結果
total_connections_received：1083173900
total_commands_processed：8313824390
instantaneous_ops_per_sec：271
total_net_input_bytes：1356487222784
total_net_output2bytes：2360788536838
instantaneous_input_kbps：13.49
instantaneous_output_kbps：1.84
rejected_connections: 0
基礎的相關的數據信息統計
- total_connections_received：主要用於統計累計的接收的總體連接數。
- total_commands_processed：主要用於統計累計的命令的處理指令數量。
- instantaneous_ops_per_sec：瞬時的每秒的請求數量，主要用於跟蹤已處理命令的吞吐量對於診斷Redis實例中高延遲的原因至關重要。
- total_net_input_bytes：主要用於統計網絡輸入的總體字節數
- total_net_output_bytes：主要用於統計網絡輸出的總體字節數
- instantaneous_input_kbps：瞬時的較高的輸入的kb指。
- instantaneous_output_kbps：瞬時的較高的輸出的kb指。
- rejected_connections：被總體的拒接的連接數量。
持久性指標: Persistence
當你啓用RDB或AOF功能時，你就需要重點關注下 persistence 參數的返回結果，你可以通過它查看到 RDB 或者 AOF 的執行情況。總體介紹一下持久化相關的監控信息，如下圖所示：
RDB相關的信息統計
- rdb_changes_since_last_save:24455275 - 表明上次RDB保存以後改變的key次數
- rdb_bgsave_in_progress:0 - 表示當前是否在進行bgsave操作。是爲1
- rdb_last_save_time:1673341911 - 上次保存RDB文件的時間戳
- rdb_last_bgsave_status:ok - 上次保存的狀態
- rdb_last_bgsave_time_sec:9 - 上次保存的耗時
- rdb_current_bgsave_time_sec:-1 - 目前保存RDB文件已花費的時間
- rdb_last_cow_size:11120640 -
AOF相關的信息統計
文件狀態監控相關的參數
- aof_enabled : 一個標誌值，記錄了 AOF 是否處於打開狀態，1代表打開。
- aof_rewrite_in_progress : 一個標誌值，記錄了服務器是否正在創建AOF文件。
- aof_rewrite_scheduled : 一個標誌值，記錄了在 RDB 文件創建完畢之後，是否需要執行預約的 AOF 重寫操作。
- aof_last_rewrite_time_sec : 最近一次創建 AOF 文件耗費的時長。
- aof_current_rewrite_time_sec : 如果服務器正在創建 AOF 文件，那麼這個域記錄的就是當前的創建操作已經耗費的秒數。
- aof_last_bgrewrite_status : 一個標誌值，記錄了最近一次創建 AOF 文件的結果是成功還是失敗。
info clients
主要標識已連接客戶端的信息，它包含以下域：
connected_clients:406
client_recent_max_input_buffer:4
client_recent_max_output_buffer:0
blocked_clients:40
針對於客戶端的相關的結果信息介紹說明：
- connected_clients : 已連接客戶端的數量（不包括通過從屬服務器連接的客戶端）
- client_longest_output_list : 當前連接的客戶端當中，最長的輸出列表
- client_longest_input_buf : 當前連接的客戶端當中，最大輸入緩存
- blocked_clients : 正在等待阻塞命令（BLPOP、BRPOP、BRPOPLPUSH）的客戶端的數量
info commandstats
主要用於統計相關的命令指令的執行速度以及相關的指令執行頻率。
部分記錄了各種不同類型的命令的執行統計信息，比如命令執行的次數、命令耗費的 CPU 時間、執行每個命令耗費的平均 CPU 時間等等。對於每種類型的命令，這個部分都會添加一行以下格式的信息：
cmdstat_multi:calls=2792,usec=188,usec_per_call=0.07
- cmdstat_multi：代表着指令名稱：cmdstat_指令名稱
- calls：代表着指令執行次數
- usec：執行的指令時間（微秒）
- usec_per_call：每秒的調用次數，用於計算頻次
info cpu
cpu 部分記錄了 CPU 的計算量統計信息，它包含以下域：
- used_cpu_sys : Redis 服務器耗費的系統 CPU時間 。
- used_cpu_user : Redis 服務器耗費的用戶 CPU時間 。
- used_cpu_sys_children : 後臺進程耗費的系統 CPU時間 。
- used_cpu_user_children : 後臺進程耗費的用戶 CPU時間 。
user_cpu_sys 和user_cpu_sys_children
user_cpu_sys是Redis主進程消耗，user_cpu_sys_children是後臺進程消耗（後臺包括RDB文件的消耗，master，slave同步產生的消耗等等）
- user指的是指令在 用戶態（User Mode）所消耗的CPU時間
- sys指的是指令在 核心態（Kernel Mode）所消耗的CPU時間。
發現這4個CPU指標是一個統計指標，比如used_cpu_sys是將所有Redis主進程在覈心態所佔用的CPU時間求和累計起來，所以它會隨着Redis啓動的時間長度不斷累計上升，並在你重啓Redis服務後清0。
info memory
memory 部分記錄了服務器的內存信息，它包含以下域
- used_memory : 由Redis分配器分配的內存總量，以字節（byte）爲單位
- used_memory_human : 以用戶可讀的格式返回Redis分配的內存總量
- used_memory_rss : 從操作系統的角度，返回 Redis 已分配的內存總量（俗稱常駐集大小）。這個值和 top 、 ps 等命令的輸出一致。
- used_memory_peak : Redis的內存消耗峯值（以字節爲單位）
- used_memory_peak_human : 以用戶可讀的格式返回 Redis 的內存消耗峯值
- used_memory_lua : Lua引擎所使用的內存大小（以字節爲單位）
- mem_fragmentation_ratio : used_memory_rss 和 used_memory 之間的比率
- mem_allocator : 在編譯時指定的， Redis 所使用的內存分配器。可以是 libc 、 jemalloc 或者 tcmalloc 。
在理想情況下， used_memory_rss 的值應該只比 used_memory 稍微高一點兒。
當 rss > used ，且兩者的值相差較大時，表示存在（內部或外部的）內存碎片。
內存碎片的比率可以通過 mem_fragmentation_ratio 的值看出。
當 used > rss 時，表示Redis的部分內存被操作系統換出到交換空間了，在這種情況下，操作可能會產生明顯的延遲。
當 Redis 釋放內存時，分配器可能會，也可能不會，將內存返還給操作系統。如果 Redis 釋放了內存，卻沒有將內存返還給操作系統，那麼 used_memory 的值可能和操作系統顯示的 Redis 內存佔用並不一致。
基本活動指標：Basic activity
如果你在使用主從集羣，就要重點關注下 replication 參數的返回結果，這裏麪包含了主從同步的實時狀態。
info replication
主/從複製信息
role : 如果當前服務器沒有在複製任何其他服務器，那麼這個域的值就是 master ；否則的話，這個域的值就是 slave 。注意，在創建複製鏈的時候，一個從服務器也可能是另一個服務器的主服務器。
如果當前服務器是一個從服務器的話，那麼這個部分還會加上以下域：
- master_host : 主服務器的 IP 地址。
- master_port : 主服務器的 TCP 監聽端口號。
- master_link_status : 複製連接當前的狀態， up 表示連接正常， down 表示連接斷開。
- master_last_io_seconds_ago : 距離最近一次與主服務器進行通信已經過去了多少秒鐘。
- master_sync_in_progress : 一個標誌值，記錄了主服務器是否正在與這個從服務器進行同步。
如果同步操作正在進行，那麼這個部分還會加上以下域：
- master_sync_left_bytes : 距離同步完成還缺少多少字節數據。
- master_sync_last_io_seconds_ago : 距離最近一次因爲 SYNC 操作而進行 I/O 已經過去了多少秒。
如果主從服務器之間的連接處於斷線狀態，那麼這個部分還會加上以下域：
- master_link_down_since_seconds : 主從服務器連接斷開了多少秒。
INFO 命令只是提供了文本形式的監控結果，並沒有可視化，所以，在實際應用中，我們還可以使用一些第三方開源工具，將 INFO 命令的返回結果可視化。接下來，我要講的 Prometheus ，就可以通過插件將 Redis 的統計結果可視化。
Prometheus的Redis-exporter監控
Prometheus監控體系
Prometheus是一套開源的系統監控報警框架。它的核心功能是從被監控系統中拉取監控數據，結合Grafana 工具，進行可視化展示。
監控數據
監控數據可以保存到時序數據庫中，以便運維人員進行歷史查詢。同時，Prometheus 會檢測系統的監控指標是否超過了預設的閾值，一旦超過閾值，Prometheus 就會觸發報警。
對於系統的日常運維管理來說，這些功能是非常重要的。而Prometheus已經實現了使用這些功能的工具框架。我們只要能從被監控系統中獲取到監控數據，就可以用 Prometheus 來實現運維監控。
Redis-exporter插件
Prometheus 正好提供了插件功能來實現對一個系統的監控，我們把插件稱爲 exporter ，每一個 exporter實際是一個採集監控數據的組件。exporter採集的數據格式符合 Prometheus 的要求，Prometheus 獲取這些數據後，就可以進行展示和保存了。
Redis-exporter
Redis-exporter就是用來監控 Redis的，它將 INFO 命令監控到的運行狀態和各種統計信息提供給 Prometheus，從而進行可視化展示和報警設置。目前，Redis-exporter 可以支持 Redis 2.0 至 6.0 版本，適用範圍比較廣。
除了獲取 Redis 實例的運行狀態，Redis-exporter 還可以監控鍵值對的大小和集合類型數據的元素個數，這個可以在運行 Redis-exporter 時，使用 check-keys 的命令行選項來實現。
此外，我們可以開發一 Lua 腳本，定製化採集所需監控的數據。然後，我們使用 scripts 命令行選項，讓 Redis-exporter 運行這個特定的腳本，從而可以滿足業務層的多樣化監控需求。
Redis-stat 和Redis Live工具
Redis-exporter 相比，這兩個都是輕量級的監控工具。它們分別是用 Ruby 和 Python 開發的，也是將 INFO 命令提供的實例運行狀態信息可視化展示。雖然這兩個工具目前已經很少更新了，不過，如果你想自行開發 Redis 監控工具，它們都是不錯的參考。