Redis: servidor de estructuras de datos

Servidor de estructuras de datos básicas (NoSQL)

Antonio Ognio
@gnrfan

Saturday, March 24, 12

• ReDIS = Remote Dictionary Server

• Diccionario ~= Array de PHP, Objeto Javascript, etc

• Servidor de sockets TCP/IP (Puerto 6379 - Prot. texto plano)

• Escrito en C (23+ Kloc)

• Fácil compilación e instalación (pocas dependencias)

• Programado para entornos UNIX (Linux, BSD, Mac OS X)

• Empaquetado para mayoría de distribuciones


• Creado en Sicilia (Italia) por Salvatore Sanﬁlippo

• Iniciado a principios del 2009

• Licencia BSD (Código abierto)

• Desarrollado inicialmente para LLOOGG

• Co-desarrollado por Pieter Noordhuis (Holanda)

• Sponsoring de VMware


Tipos de datos
• Cadenas de texto
• Listas
• Conjuntos
• Conjuntos ordenados
• Hashes (Diccionarios)
• Canales (Pub/Sub)

API

http://redis.io/commands

API
$ redis-cli zadd hackers 1940 "Alan Kay"
(integer) 1
$ redis-cli zadd hackers 1953 "Richard Stallman"
(integer) 1
$ redis-cli zadd hackers 1965 "Yukihiro Matsumoto"
(integer) 1
$ redis-cli zadd hackers 1916 "Claude Shannon"
(integer) 1
$ redis-cli zadd hackers 1969 "Linus Torvalds"
(integer) 1
$ redis-cli zadd hackers 1912 "Alan Turing"
(integer) 1


API
$ redis-cli zrange hackers 0 -1
1. Alan Turing
2. Claude Shannon
3. Alan Kay
4. Richard Stallman
5. Yukihiro Matsumoto
6. Linus Torvalds

$ redis-cli zrevrange hackers 0 -1
1. Linus Torvalds
2. Yukihiro Matsumoto
3. Richard Stallman
4. Alan Kay
5. Claude Shannon
6. Alan Turing


Persistencia
• El conjunto de datos debe entrar en la RAM
• Snapshots en disco cada cierto tiempo
• Ventana de tiempo conﬁgurable

• Compacto (en uso de disco)

• Append-only ﬁle (AOF)
• Registra cada cambio en tiempo real

• Usa más espacio de disco pero puede ser compactado


Librerías cliente
• Existentes para virtualmente cualquier
lenguaje popular de la actualidad
• En muchos casos más de una librería
disponible
• Algunas de ellas: http://redis.io/clients
• redis-py (Python) • hiredis (C)

• redis-rb (Ruby) • ObjCHiredis (Objective-C)

• Jedis (Java) • redis_node (Node.js)


Clustering
• Por el momento soporta
replicación master-slave

• Librerías cliente implementan
sharding

• Algoritmo de consistent
hashing

• Redis Cluster

• Rama de Redis en desarrollo
activo

• Se basa en el concepto de
“slots” o “virtual buckets”

Comunidad
• Early-adopters en las comunidades de Ruby y Python
principalmente

• Muy popular con las startups

• Meetup groups (San Francisco, Londres)

• Seguir a @antirez en Twitter y buscar el hashtag
#redis

• Canal IRC muy activo y amigable:
#redis en Freenode.net

Comparativa
• MySQL (o cualquier otra base SQL)
• El almacenamiento principal es en disco, la RAM se usa
como caché - Redis toma el camino opuesto

• El parsing de SQL es un cuello de botella

• Por eso les conviene usar Prepared Statements

• El modelo relacional y el lenguaje SQL es mucho más
ﬂexible si no se conoce de antemano el uso que se le va
a dar a los datos


Comparativa
• Memcached
• Muy popular en sitios web grandes

• No soporta persistencia directamente

• Existe memcachedb como un proyecto aparte

• Solo permite almacenar cadenas o BLOBs

• Estrategia de expiración basada en tiempo (TTL)

• No soporta clustering directamente

• Las librerías deben implementar una estrategia como
round robin o consistent hashing.

Modelamiento

• ¿Cómo modelamos un blog?
• ID de post (un contador)

• Datos de cada post (un hash)

• Tags de cada post (un conjunto)

• Listado de posts ordenados por fecha (un sorted set)

• Posts por meses, posts por tags, etc (más sorted sets)

https://bitbucket.org/nosqldemos/redis-blog-demo

Código de ejemplo

• Lamer News (un clone de Reddit)
• Escrito por Salvatore, el autor de Redis

• Código bastante simple usando Sinatra (Ruby)

• Demuestra el uso de Redis como base de datos
principal

• Hay un port en Python en Github

http://lamernews.com/


Ideas de uso

• Contadores rápidos para sitios web

• Colas de trabajos (Ej. Resque de Github)

• Lista de últimos usuarios que han visitado un portal

• Caché de objetos más visitados (Ej. Noticias de la portada)

• Servidor de chat usando canales (pub/sub)

http://rediscookbook.com/


Estrategias de despliegue

• YouPorn, uno de los sitios con más tráﬁco de Internet depende
de Redis para indexar y servir su contenido

• Uso extensivo de Sorted Sets para cada tag o listado de videos
independiente

• Decenas de servidores Redis en replicación master-

• Redis resultó más rápido que las tarjetas de red que tenían,
tuvieron que cambiarlas

• Aún se guardan los datos en MySQL para regenerar conjuntos

http://mundogeek.net/archivos/2012/02/16/el-porno-preﬁere-redis/

Ej. Modelamiento YouPorn

videos:filters:released

videos:filters:orientation:straight

videos:filters:categories:{category_id}

videos:ordering:rating

https://groups.google.com/forum/#!topic/redis-db/d4QcWV0p-YM

Conclusiones
• Servidor de estructuras de datos básicas en red
(listas, conjuntos, diccionarios, contadores)

• Aplicable virtualmente a cualquier sitio web ya
existente como parte de una estrategia de caché
o acelaración

• Exige un tipo de modelamiento orientado al
dominio del problema que ofrece un alto
rendimiento a la hora de hacer consultas pero no
es ﬂexible como estrategia de almacenamiento a
largo plazo

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