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Die Funktionen des Open-Source-Datenbank-Management-Systems Redis

Die Open-Source-Datenbank Redis bietet einen skalierbaren Datenspeicher, der von mehreren Anwendungen und Servern gemeinsam verwendet werden kann.

Dieser Artikel behandelt

DBMS

Redis ist eine leichtgewichtige, flexible Schlüssel-Werte-Datenbank auf Open-Source-Basis. Der Name leitet sich von dem Begriff REmote DIctionary Server ab. Die In-Memory-Datenbank gehört zur Familie der NoSQL-Datenbanken und ist nach einer Erhebung von DB-Engines.com das verbreitetste Schlüssel-Werte-Speichersystem.

Redis wird häufig für Anwendungen eingesetzt, die Hochverfügbarkeit und geringe Latenz-Anforderungen verlangen – zum Beispiel in den Bereichen Gaming, Einzelhandel und Mobile. Den Applikationen aus diesen Anwendungsbereichen hilft die Schema-Flexibilität von Schlüssel-Werte-Datenbanken wie Redis bei der Session-Verwaltung, bei der Bereitstellung von Anzeigeninhalten und beim Verwalten von Benutzer- oder Produktprofilen.

Der Einsatz einer Schlüssel-Werte-Datenbank ist ideal, wenn der Großteil des Zugriffs auf Daten über einen Schlüssel erfolgt, wie zum Beispiel beim Nachschlagen von Produktdetails über eine Produktnummer. Die Details können jegliche Art von Informationen sein – und können sogar von Produkt zu Produkt variieren.

Funktionen der Redis-Datenbank

Zu den Funktionen der jüngsten Version 4.0 von Redis gehört eine GEO-API, die eine Indizierung nach Längen- und Breitengrad sowie andere geografische Befehle und Features integriert hat. Die Bitfield-Datenstruktur erlaubt die speichereffiziente Implementierung beliebig großer Zähler.

Seit Version 3.0 ist es möglich, Redis verteilt in Clustern zu nutzen. Zu den Erweiterungen des Redis Clusters gehören die Unterstützung für das Rebalancing, was die Umverteilung und die Migration von Kopien optimiert. Zusätzliche Optimierungen wurden in den jüngsten Versionen am Lua Scripts Debugger, der Speicherverwaltung und dem Monitoring mit Sentinel vorgenommen.

Grundsätzlich wird Redis mit einer einfachen Konfigurationsdatei eingerichtet. Über Parameter wird das Arbeitsverzeichnis und das Kontrollverhalten spezifiziert, einschließlich der Häufigkeit, wie oft Daten gesichert werden. Redis nutzt eine eigene Event Library.

Für Redis sind mehrere High-Level-Bibliotheken und -Tools verfügbar, darunter redis-mount (zur Nutzung von Redis als Dateisystem) und Redis Desktop Manager, einem graphischen Tool für das plattformübergreifende Benutzeroberflächen-Management von Desktops. Darüber hinaus unterstützt Redis zahlreiche Sprachen, darunter C, C#, C++, Erlang, Haskell, Java, Perl, PHP, Python, R und Ruby.

Obwohl das Open-Source-System ein Schlüssel-Werte-DBMS ist, unterstützt es verschiedene Datenstrukturen. Mit traditionellen Key-Value-Stores verbindet man String-Schlüssel mit String-Werten. In Redis ist der Wert nicht auf einen einfachen String beschränkt. Vielmehr kann das System auch komplexere Datenstrukturen nutzen, darunter:

  • Binary-safe Strings
  • Listen oder Sammlungen von String-Elementen, sortiert nach der Reihenfolge der Einfügung.
  • Mengen, das sind Sammlungen von einzelnen, unsortierten String-Elementen
  • Sortierte Mengen, die Mengen ähneln, aber jedes String-Element ist mit einem Floating-Number-Wert verbunden, der als Score bezeichnet wird. Die Elemente werden nach ihrem Score sortiert, so dass Sie einen bestimmten Bereich von Elementen abrufen können.
  • Hashes, das sind Maps, die aus Feldern zusammengesetzt sind, die mit Werten verbundenen sind. Sowohl das Feld als auch der Wert sind Strings.
  • Bit-Arrays (Bitmaps), die spezielle Befehle verwenden, um String-Werte wie ein Array von Bits zu verarbeiten. Man kann einzelne Bits generieren und löschen oder das erste gesetzte oder nicht-gesetzte Bit finden.
  • HyperLogLogs, was eine Datenstruktur ist, die die Anzahl der Items (Kardinalität) einer Menge abschätzen, das heißt die einzelnen Elemente zählen kann.

Redis läuft unter Linux. Obwohl das Redis-Projekt Windows nicht direkt unterstützt, entwickelt und verwaltet Microsoft Open Technologies einen Windows-Port für Win64.

Redis ist als BSD-Lizenz erhältlich. Support wird von der Redis-Community über die offizielle Mailing-Liste sowie über #redis auf Freenode angeboten. Enterprise Redis ist sowohl als Redis Labs Enterprise Cluster als auch als Redis Cloud verfügbar.

Redis Labs Enterprise Cluster kann ohne Ausfallzeiten ausgeführt werden. Redis Cloud ist auf allen wichtigen IaaS-Plattformen erhältlich – darunter Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform und IBM Softlayer. Außerdem ist es bei PaaS-Providern wie Heroku, CloudFoundry und OpenShift verfügbar.

Redis wird als Jahresabonnement auf Grundlage der Anzahl der gemeinsam benutzten Datenbanken angeboten. Kommerziellen Support erhält man über Redis Labs, dem offiziellen Sponsor des Redis-Projekts.

Redis Labs bietet zwei Support-Level an: Standard und Premium. Im Standard-Support erhält man auf Anfrage innerhalb eines Geschäftstages eine Antwort. Premium-Support garantiert bei dringenden Anfragen Antworten innerhalb von zwei Stunden, bei hochpriorisierten Themen innerhalb von vier Stunden und bei Fragen mit geringer Priorität innerhalb eines Werktages. Performance-Benchmarks sowie Beispiel-Implementierungen und Metriken sind über Redis Labs erhältlich.

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Artikel wurde zuletzt im August 2017 aktualisiert

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