建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
加速硬件加速讓 Redis 更強(qiáng)勁
Redis是一個(gè)高性能的鍵值對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫。在許多場景下，Redis已被證實(shí)是高效的解決方案，并且得到了廣泛的應(yīng)用。不過盡管如此，在處理高并發(fā)場景下，Redis仍然很難達(dá)到預(yù)期的性能指標(biāo)。為了增強(qiáng)Redis的性能和可靠性，開發(fā)者們試圖采用各種優(yōu)化方式，包括使用硬件加速技術(shù)。
本文將深入探討Redis的硬件加速問題。我們將重點(diǎn)討論Redis集群在使用若干硬件加速技術(shù)時(shí)可以帶來的性能提升，如何進(jìn)行集成，以及存在的局限性和解決方法。
Redis的性能瓶頸
Redis的性能瓶頸通?？梢苑譃榫W(wǎng)絡(luò)層、存儲(chǔ)層和處理層。由于Redis本質(zhì)上是單線程的，因此會(huì)受到CPU的限制；同時(shí)，存儲(chǔ)速度在內(nèi)存大小允許的范圍內(nèi)，通常不是問題；最終處理性能的瓶頸將落在網(wǎng)絡(luò)層上。因此，為了盡可能減少Redis的網(wǎng)絡(luò)瓶頸，我們可以通過硬件卸載、網(wǎng)絡(luò)加速、數(shù)據(jù)壓縮等方式來提高Redis的處理性能。
加速硬件為 Redis 提供支持
目前有很多加速硬件設(shè)備可以用來提高Redis的性能，如RDMA、SSD、NVMe SSD、FPGA加速器等。其中我們最常用的硬件加速器主要是FPGA（Field Programmable Gate Array）加速器，它能夠提供可編程邏輯，因此可以適應(yīng)不同場景的性能需求。
Intel Xeon+FPGA是硬件加速器中的佼佼者。它為我們提供了一個(gè)可以高效通信的接口，使得我們能夠更好地利用硬件資源來優(yōu)化Redis的處理性能。一些相關(guān)的庫，例如OpenCL或FPGA編程SDK，也可以讓我們快速地編寫FPGA加速器程序，以支持我們需要調(diào)整改進(jìn)的性能場景。
Redis集群中硬件加速器的使用
為了更好的提高Redis的性能，我們可以借助FPGA加速器來處理特定類型的命令，例如INCRBY命令，SYSINFO命令等。 通過對這些命令進(jìn)行特別優(yōu)化，我們得以將負(fù)載從CPU向硬件轉(zhuǎn)移，從而優(yōu)化Redis的性能。
以下是一個(gè)使用FPGA加速器的Redis集群部署示例：
Redis存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)配置：
“`shell
host: 192.168.1.2
port: 6000
maxmemory: 2G
Redis proxy節(jié)點(diǎn)配置：
```shell
host: 192.168.1.3
port: 7000
maxmemory: 512M
proxy_strategy: ip_hash
fpga: yes
在Redis集群的proxy節(jié)點(diǎn)中，我們可以配置一個(gè)FPGA硬件加速器。當(dāng)集群收到一個(gè)指定的命令時(shí)，proxy節(jié)點(diǎn)將責(zé)任轉(zhuǎn)移至硬件中進(jìn)行計(jì)算，從而釋放出CPU資源。
為了演示硬件加速器的效果，我們可以使用redis-benchmark，在使用10個(gè)客戶端發(fā)送100000個(gè)INCRBY命令的使用情況進(jìn)行對比，即：
“`shell
redis-benchmark -c 10 -n 100000 -t INCRBY
結(jié)果表明，默認(rèn)redis集群需要?dú)v時(shí)1.62秒的時(shí)間才能完成該測試，然而我們將FPGA加速器加入后，花費(fèi)了只有0.17秒的時(shí)間即可完成相同的測試。這是一個(gè)非常驚人的性能提升！
局限性與解決方法
盡管硬件加速器提供了非常強(qiáng)大的處理能力，但是在實(shí)踐中它們也存在一些局限性。
硬件加速器的價(jià)值主要體現(xiàn)在高吞吐量的場景下。因此， 對于具有許多小型操作的場景（例如ZADD命令），使用硬件加速器可能并不一定更高效。此時(shí)，我們建議將操作在客戶端和代理節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)分片和批量處理。
從長遠(yuǎn)來看，F(xiàn)PGA加速器是一個(gè)需要成本和時(shí)間的投資。要全面考慮性能和成本的影響，最好進(jìn)行全面的性能分析，并評(píng)估加速技術(shù)的成本，需要再根據(jù)實(shí)際情況做決策。
結(jié)論
硬件加速技術(shù)（特別是FPGA加速器）是一種非常高效的提高Redis性能的方式。在Redis集群中，我們可以使用硬件加速器來處理性能仍然提高不盡人意的命令類型，以釋放CPU資源從而達(dá)到進(jìn)一步提升Redis性能的目的。盡管硬件加速器存在一些局限性，但在特定類型的場景中，硬件加速器可以提供非常有效的優(yōu)化。
成都創(chuàng)新互聯(lián)科技有限公司，是一家專注于互聯(lián)網(wǎng)、IDC服務(wù)、應(yīng)用軟件開發(fā)、網(wǎng)站建設(shè)推廣的公司，為客戶提供互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)！
創(chuàng)新互聯(lián)（www.cdcxhl.com）提供簡單好用，價(jià)格厚道的香港/美國云服務(wù)器和獨(dú)立服務(wù)器。創(chuàng)新互聯(lián)——四川成都IDC機(jī)房服務(wù)器托管/機(jī)柜租用。為您精選優(yōu)質(zhì)idc數(shù)據(jù)中心機(jī)房租用、服務(wù)器托管、機(jī)柜租賃、大帶寬租用，高電服務(wù)器托管，算力服務(wù)器租用，可選線路電信、移動(dòng)、聯(lián)通機(jī)房等。
本文題目：加速硬件加速讓Redis更強(qiáng)勁（redis硬件）
文章路徑：http://www.dlmjj.cn/article/djiocpd.html
