Redis

Redis
Тип	База данных «ключ-значение»
Разработчик	Сальваторе Санфилиппо[вд]
Написана на	Си[2]
Операционная система	кроссплатформенность
Языки интерфейса	английский
Первый выпуск	8 мая 2009
Последняя версия	7.4.1 (2 октября 2024)[1]
Репозиторий	github.com/redis/redis
Лицензия	RSAL v2 или SSPL v1
Сайт	redis.io (англ.)
Медиафайлы на Викискладе

Redis (от англ. remote dictionary server) — резидентная система управления базами данных класса NoSQL, работающая со структурами данных типа «ключ — значение». Используется как для баз данных, так и для реализации кэшей, брокеров сообщений. Изначально выпускалась под свободной лицензией, с 2024 года — под лицензией SSPL^{[англ.][3][4][5]}

Ориентирована на достижение максимальной производительности на атомарных операциях (заявляется о приблизительно 100 тыс. SET- и GET-запросов в секунду на Linux-сервере начального уровня^[6]). Написана на Си, интерфейсы доступа созданы для большинства основных языков программирования.

В период 2010—2013 годов разработка системы спонсировалась компанией VMware^[7], с мая 2013 года, после реорганизаций в федерации EMC — VMware, проект передан в Pivotal^[8]. С июня 2015 года основной спонсор проекта — компания Redis Labs^[англ.], специально основанная для коммерциализации Redis, в неё же перешёл основной разработчик продукта — Сальваторе Санфилиппо.

Хранит базу данных в оперативной памяти, снабжена механизмами снимков и журналирования для обеспечения постоянного хранения (на дисках, твердотельных накопителях). Также предоставляет операции для реализации механизма обмена сообщениями в шаблоне «издатель — подписчик»: с его помощью приложения могут создавать каналы, подписываться на них и помещать в каналы сообщения, которые будут получены всеми подписчиками (как IRC-чат). Поддерживает репликацию данных с основных узлов на несколько подчинённых (англ. master — slave replication). Также поддерживает транзакции и пакетную обработку команд (выполнение пакета команд, получение пакета результатов).

Работает на большинстве POSIX-систем, таких как Linux, *BSD, Mac OS X без каких-либо дополнений, компания-спонсор проекта поддерживает систему на Linux и Mac OS X. Официальной поддержки для сборок Windows нет, но доступны некоторые опции, позволяющие обеспечить работу Redis на этой системе^[9], сообщается о работах Microsoft по переносу Redis на Windows.

В версии 2.6.0 добавлена поддержка Lua, позволяющего выполнять запросы на сервере. Lua позволяет атомарно совершить произвольную обработку данных на сервере и предназначена для использования в случае, когда нельзя достичь того же результата с использованием стандартных команд.

Среди языков программирования, имеющих библиотеки для работы с Redis, — Си, C++, C#, Clojure, Лисп, Erlang, Java, JavaScript, Haskell, Lua, Perl, PHP, Python, Ruby, Scala, Go, Tcl, Rust, Swift, Nim.

Все данные Redis хранит в виде словаря, в котором ключи связаны со своими значениями. Одно из ключевых отличий Redis от других хранилищ данных заключается в том, что значения этих ключей не ограничиваются строками. Поддерживаются следующие абстрактные типы данных: строки, списки, множества, хеш-таблицы, упорядоченные множества.

Тип данных значения определяет, какие операции (команды) доступны для него; поддерживаются такие высокоуровневые операции, как объединение и разность наборов, сортировка наборов.

Восстановление данных проводится двумя разными способами. Первый — это механизм снимков, в котором данные асинхронно переносятся из оперативной памяти в файл формата RDB (расширение дампов Redis). Второй способ (с версии 1.1) — журнал упреждающей записи, доступный только для дозаписи, в котором хранятся все операции, изменявшие данные в памяти.

Система поддерживает репликацию с ведущих узлов на ведомые. Данные с любого сервера Redis могут реплицироваться произвольное количество раз. Все данные, которые попадают на один узел Redis (ведущий, англ. master), будут попадать также на другие узлы (ведомые, англ. slave). Для конфигурирования ведомых узлов можно изменить опцию slaveof или аналогичную по написанию команду (узлы, запущенные без подобных опций, являются ведущими узлами).

Репликация помогает защитить данные, копируя их на другие серверы. Репликация также может быть использована для увеличения производительности, так как запросы на чтение могут обслуживаться ведомыми узлами (горизонтальное масштабирование по чтению, но не по записи). Узлы-реплики могут ответить слегка устаревшими данными, но для многих приложений это приемлемо.

Система репликации Redis сама по себе не поддерживает автоматическую отказоустойчивость: если ведущий узел выходит из строя, необходимо вручную выбрать нового ведущего среди ведомых узлов; но имеется система Redis Sentinel, обеспечивающая мониторинг и автоматическое переключение.

Redis Sentinel — специализированная система управления узлами Redis, выполняющая следующие задачи:

• мониторинг: постоянно проверяется, что ведущий и ведомые узлы работают так, как ожидается;
• уведомление: сообщает системному администратору или другой программе о том, что с отслеживаемыми узлами что-то не так;
• автоматическое переключение: если ведущий узел не работает так, как ожидается, Sentinel может начать процесс восстановления работоспособности, в котором один из ведомых узлов объявляется как ведущий, другие ведомые узлы меняют конфигурацию на использование нового ведущего и приложение информируется об использовании нового адреса ведущего узла;
• поставщик конфигурации: сообщение клиентам и другим Redis-узлам адреса текущего ведущего узла, в случае отказа Sentinel сообщает новый адрес.

Redis Sentinel входит в состав Redis начиная с версии 2.6 (Sentinel 1 — устарел). Начиная с версии Redis 2.8 поставляется текущая версия — Sentinel 2.

Sentinel не рекомендуется использовать в единственном экземпляре, кластер Sentinel-узлов поддерживает кворум, благодаря чему сохраняет работоспособность даже при переменном составе и временном отсутствии некоторых из них.

• redis.io — официальный сайт Redis
• Проект Redis на сайте GitHub