Redis情報
Redisとは
Redis(レディス)は、ANSI Cで書かれたオープンソースのインメモリデータストアで、REmote DIctionary Serverの略称です。
Redisは、イタリアのSalvatore Sanfilippo(サルヴァトーレ・サンフィリッポ)氏により2009年に開発されました。
当初はWebのログをリアルタイムで解析するツールをスケーリングすることが目的でしたが、いろいろなアイデアが追加されたことによりRedisとして誕生しました。
Redisの正確な発音はRedとissを合わせたものとされています。
Salvatore Sanfilippo氏は、2020年6月に開発責任者を辞任しており、現在(2021年9月現在)はRedis社とコミュニティメンバーにより継続して開発が行われています。
従来のRDBMSとは異なり、データをキーとバリューという形式で保存するため、キーバリュー型NoSQLに分類されます(Redisのドキュメントでは、キーバリューストアではなく、データストラクチャーサーバと呼んでいます)。
バリューには文字列や数字の他にリスト、ハッシュ、セット、ソート済みセット、ビットアレー(ビットマップ)、ビットフィールド、ストリーム、Geospatial、HyperLogLogsを取ることができ、他のキーバリュー型NoSQLと比較しても豊富なデータ構造をサポートしています。
Redisはクエリに対してメモリで応答するため、非常に高速に応答できます。
安価なハードウェアでも1秒間に数万リクエストを処理でき、キャッシュやメッセージングシステムの用途で広く利用されています。
Redisはマスタースレーブ型レプリケーション(データ複製)をすることができ、マスターノードのデータをスレーブノードに複製することができます。
アプリケーションは、スレーブからデータを読むことにより、読み込み負荷分散ができます。
Redis 3.0からはRedis Clusterという機能が導入され、シャーディング(水平分散)をすることができるようになりました。
この方法では、各ノードがどこにデータが格納されているかを記憶し、リクエスト受信時に自分のノードにデータがない場合、クライアントに対してデータの存在するノードを教えます。(下図参照)
他のキーバリュー型NoSQLと比較すると、Redisは軽量・シンプルで扱いやすく、水平分散の機能が部分的であるため、比較的小規模で利用するのに適しています。また、データ型が豊富なため、複雑なデータを格納する要件がある場合にも適しています。
主な機能
非構造データ格納 |
事前にデータの構造を定義すること無く、データを格納可能です。 |
---|---|
高速なレスポンス |
データベースに対する問い合わせにはメモリで応答するため、高速なレスポンスが可能です。 |
軽量で簡単 |
ひとつのバイナリで完結しているため、サイズも650Kbyteと非常に軽量です。 |
出版・購読のサポート |
予めクライアントがキー(およびキーパターン)に対して、購読の登録をしていると、 そのキー(およびキーパターン)に対してデータの更新(出版)があった際に即座にデータを受信可能です。 |
レプリケーション(データ複製) |
Redisはマスタースレーブ型レプリケーション(データ複製)をすることができ、マスターノードのデータを非同期でスレーブノードに複製可能です。 |
シャーディング(水平分散) |
Version 3から実装されたRedis Clusterを用いることにより、シャーディングが可能です。 |
データ永続化 |
データに対する変更はメモリで応答し、それとは非同期でディスクに書き込まれます。 |
パイプライン |
サーバの応答を待たずにコマンドを発行可能です。 |
期限付き保管 |
データに期限を付けて、期限が切れたデータを自動的に引き落とし可能です。 |
データ記憶容量制限 |
データの記憶容量を定め、それよりも多くなった場合に様々なアルゴリズムに従って、データを自動的に追い出すことが可能です。 |
トランザクション |
複数のオペレーション(データ変更、インクリメント、配列への PUSH)を、一貫性を持ちながら実施可能です。 |
LUAスクリプト |
LUAスクリプト言語をクエリ内で評価可能です |
セキュリティ |
Redisはシンプルなクライアント認証のみを提供し、データの暗号化 や、クエリのエスケープは提供していません。 |
Redisのデータ型と主な操作
格納できるデータ |
例 |
主に可能な操作 |
---|---|---|
String |
id : "watanabe" |
CRUD、インクリメント、デクリメント、文字列連結、部分文字列 |
Hashes |
watanabe :{ name : "watanabe" |
CRUD、インクリメント、存在確認 |
Lists |
tweets :["good-morning", "hello"] |
PUSH、POP、要素数、部分取得、部分削除、他の配列への要素渡し |
Sets |
friends : { "Yamada", "Nomura" } |
CRUD、和集合、積集合、差集合、存在確認、ランダム取得 |
Sorted sets |
friends : { "Nomura", "Yamada" } |
CRUD、順位取得、部分取得 |
Bitmap |
flags: 00101000 |
オフセットを指定した値指定 |
HyperLogLogs |
>pfadd hll a b c d |
PFADD,PFCOUNT、PFMERGE |
Geospatial |
>GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania" (integer) 2 |
GEOADD、GEODIST、 GEOHASH、GEOPOS など |
Stream(Redis5から) |
>XADD mystream * sensor-id 1234 temperature 19.8 1518951480106-0 |
XADD、XRANGE、XREVRANGE、XACKなど |
Redisの主な制約
データ容量は物理メモリ量 |
Redisは物理メモリ以上のデータ量を扱えません。(仮想メモリはRedis 2.6以降では非推奨) |
---|---|
トランザクションのロールバック |
トランザクションのロールバックはサポートされていません。「永続化モード」で利用しており、トランザクション中にサーバがダウンした場合、 部分的にデータがディスクに書き込まれた状態になります。この場合「redis- check-aof」ツールを用いて部分的に書き込まれた部分を取り除く必要があります。 |
ノードを超えた集合演算 |
水平分散環境において、ノードに分散しているデータに対して集合演算はできません。 |
Redis Clusterの最小推奨構成 |
マスタースレーブ型のレプリケーション×3=6台 |
類似プロダクト
OSSではmemcached、Riak、商用製品ではOracle NoSQL Database、クラウドサービスではAmazon ElastiCache、Microsoft Asure Redis Cache、Google Could Datastoreがあります。
動作環境
ANSI C言語で書かれており、外部依存性もないため、C言語実行環境であれば動作します。
推奨環境
- Linux (最も推奨)
- FreeBSDやmacOSといったPOSIX準拠システム
- SmartOSのようなSolarisシステム(コミュニティーはベストエフォート対応)
コミュニティーではサポートしていない環境
- 64bit Windows
サポート言語
- Python
- C#
- Java
- Go
- Node.js
Redisのライセンス
Redisのライセンスは、非営利目的で、利用・改変・再配布できる「Redis Source Available License v2 (RSALv2)」と営利、非営利を問わず、誰でも自由かつ無償で利用・改変・再配布できる「Server Side Public License v1 (SSPLv1)」に基づいて公開されています。SSPLv1ライセンスでは改変したソースはSSPLv1として公開しなければなりません。RSALv2、SSPLv1共に現在のところオープンソースのライセンスとして承認されていません。
製品ダウンロード
参考情報
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