Redis延迟监控

发现Redis中的慢服务器事件

Redis 通常用于高要求的用例，其中每个实例每秒处理大量查询，同时对平均响应时间和最坏情况下的延迟有严格的要求。

虽然Redis是一个内存系统，但它以不同的方式与操作系统交互，例如在持久化到磁盘的上下文中。此外，Redis实现了一组丰富的命令。某些命令速度很快，运行在常数或对数时间内。其他命令是较慢的O(N)命令，可能会导致延迟峰值。

最后，Redis是单线程的。从每个核心可以执行的工作量以及它能够提供的延迟数据来看，这通常是一个优势。然而，这对延迟提出了挑战，因为单线程必须能够以不影响其他客户端的方式逐步执行某些任务，例如键的过期。

出于所有这些原因，Redis 2.8.13 引入了一个名为延迟监控的新功能，帮助用户检查和解决可能的延迟问题。延迟监控由以下概念部分组成：

• 延迟钩子，用于采样不同的延迟敏感代码路径。
• 延迟峰值的时间序列记录，按不同事件进行分割。
• 报告引擎从时间序列中获取原始数据。
• 分析引擎根据测量结果提供人类可读的报告和提示。

本文档的其余部分涵盖了延迟监控子系统的详细信息。有关Redis和延迟的更多一般信息，请参见Redis延迟问题故障排除。

事件和时间序列

不同的监控代码路径有不同的名称，被称为事件。 例如，command 是一个事件，用于测量可能较慢的命令执行的延迟峰值，而 fast-command 是用于监控 O(1) 和 O(log N) 命令的事件名称。其他事件较为特定，监控 Redis 执行的特定操作。例如，fork 事件仅监控 Redis 执行 fork(2) 系统调用所花费的时间。

延迟峰值是指运行时间超过配置的延迟阈值的事件。每个被监控的事件都有一个独立的时间序列。以下是时间序列的工作原理：

• 每次发生延迟峰值时，都会记录在适当的时间序列中。
• 每个时间序列由160个元素组成。
• 每个元素都是由测量延迟峰值时的Unix时间戳和事件执行所需的毫秒数组成的一对。
• 对于同一秒内发生的同一事件的延迟峰值，通过取最大延迟来合并。即使对于给定事件测量到连续的延迟峰值（在低阈值情况下可能会发生），至少160秒的历史记录是可用的。
• 记录每个元素的历史最大延迟。

该框架监控并记录这些事件执行时间中的延迟峰值：

• command: 常规命令。
• fast-command: O(1) 和 O(log N) 命令。
• fork: fork(2) 系统调用。
• rdb-unlink-temp-file: unlink(2) 系统调用。
• aof-fsync-always: 当由appendfsync always策略调用时，执行fsync(2)系统调用。
• aof-write: 写入AOF - 一个用于write(2)系统调用的通用事件。
• aof-write-pending-fsync: 当有挂起的 fsync 时，write(2) 系统调用。
• aof-write-active-child: 当存在活动子进程时，write(2) 系统调用。
• aof-write-alone: 当没有挂起的fsync且没有活动的子进程时，write(2)系统调用。
• aof-fstat: fstat(2) 系统调用。
• aof-rename: 用于在完成BGREWRITEAOF后重命名临时文件的rename(2)系统调用。
• aof-rewrite-diff-write: 在执行BGREWRITEAOF时写入累积的差异。
• active-defrag-cycle: 活动碎片整理周期。
• expire-cycle: 过期周期。
• eviction-cycle: 驱逐周期。
• eviction-del: 在驱逐周期中删除。

如何启用延迟监控

对于一种使用场景来说的高延迟，可能对另一种使用场景来说并不被视为高延迟。一些应用程序可能要求所有查询在1毫秒内完成。而对于其他应用程序，偶尔有少量客户端经历2秒的延迟可能是可以接受的。

启用延迟监视器的第一步是设置一个以毫秒为单位的延迟阈值。只有超过指定阈值的事件才会被记录为延迟峰值。用户应根据自己的需求设置阈值。例如，如果应用程序要求最大可接受的延迟为100毫秒，则应设置阈值以记录所有阻塞服务器时间等于或大于100毫秒的事件。

在生产服务器上运行时启用延迟监控器，使用以下命令：

CONFIG SET latency-monitor-threshold 100

默认情况下，监控是关闭的（阈值设置为0），即使延迟监控的实际成本接近于零。虽然延迟监控的内存需求非常小，但没有充分的理由增加一个运行良好的Redis实例的基线内存使用量。

使用LATENCY命令报告信息

延迟监控子系统的用户界面是LATENCY命令。 与许多其他Redis命令一样，LATENCY接受修改其行为的子命令。这些子命令是：

• LATENCY LATEST - 返回所有事件的最新延迟样本。
• LATENCY HISTORY - 返回给定事件的延迟时间序列。
• LATENCY RESET - 重置一个或多个事件的延迟时间序列数据。
• LATENCY GRAPH - 渲染事件延迟样本的ASCII艺术图。
• LATENCY DOCTOR - 回复一个人类可读的延迟分析报告。

请参考每个子命令的文档页面以获取更多信息。