Outil de surveillance de Redis

Redis est une alternative aux bases de données traditionnelles basées sur des disques. Il est principalement connu pour sa vitesse, sa facilité d’intégration, ses structures de données flexibles et la qualité de ses performances globales.

Redis se distingue d’une base de données standard en stockant les données sous la forme de paires clé-valeur contenant des chaînes, des listes, des jeux de hachage et des jeux triés. Pour ces raisons, Redis est considéré comme un magasin clé-valeur plutôt qu’une simple base de données. Outre sa fonction de base de données, Redis peut également agir en tant que cache ou courtier de messages.

C’est surtout parce qu’il utilise un jeu de données en mémoire que Redis est si performant et rapide. Il peut exécuter des opérations atomiques et notamment rechercher et extraire les membres d’une liste, ajouter des chaînes et calculer l’intersection, l’union et les différences entre les jeux, incrémenter des valeurs de hachage, etc.

Redis prend également en charge l’architecture de réplica principal, en procédant à une première synchronisation rapide sans blocage, à une réplication asynchrone et à une reconnexion automatique avec resynchronisation partielle lors d’un netsplit. Redis est rédigé en langage ANSI C, mais il prend en charge la plupart des langages de programmation.

Une des fonctionnalités clés spécifique à la base de données Redis est le cluster Redis. Le cluster Redis vous permet d’installer Redis en répartissant automatiquement les données sur plusieurs nœuds Redis. Il vous permet également de poursuivre vos opérations même si certains nœuds ne peuvent pas communiquer à un moment donné ou s’ils cessent de fonctionner. Vos opérations ne seront pas interrompues si certains nœuds présentent des problèmes.

Redis présente des avantages et des différences par rapport aux bases de données standard. Vous devez donc constamment surveiller les performances de Redis, et surtout le cluster Redis, pour assurer le maintien des performances et détecter les problèmes avant qu’ils n’affectent sérieusement les utilisateurs finaux.

La surveillance des performances de Redis, y compris celle du cluster Redis, de la file d’attente de Redis, etc., est un processus qui implique le suivi des indicateurs clés et des requêtes pour empêcher les goulots d’étranglement ou tout ralentissement des performances. Elle vous permet de détecter deux types de problèmes : les problèmes de ressources dans Redis même et les problèmes affectant d’autres parties de votre infrastructure en diminuant notamment les performances de Redis.

La première étape de tout plan de surveillance d’une base de données consiste à identifier exactement les composants à surveiller. Pour surveiller les performances de Redis, vous devez collecter des informations sur :

• L'intégrité de l’infrastructure sous-jacente
• L'intégrité de la source de données et de tous ses processus
• L’aboutissement et les performances des requêtes en cours d’exécution

Avec Redis, la surveillance des performances des bases de données implique la collecte et l’analyse d’indicateurs clés divers sur les erreurs et l’activité de base en passant par la mémoire et la persistance. Puisque le système de gestion de bases de données Redis compte sur la mémoire principale pour stocker les données, les indicateurs sur la mémoire sont particulièrement importants. Ils contiennent des statistiques sur la mémoire utilisée, le taux d’accès au cache, le taux de fragmentation de la mémoire, les clients bloqués et les statistiques de clés supprimées.

Pour ce qui est de la surveillance de la file d’attente de Redis, le trafic réseau est un autre indicateur important. Tout changement inexpliqué dans le trafic peut révéler des connexions rompues entre l’application et la source de données. Il peut en résulter une chute des performances si le problème n’est pas résolu rapidement.

Avec tant d’informations à surveiller, et des conséquences graves si un problème n’est pas décelé, tous les utilisateurs d’une base de données Redis doivent impérativement utiliser un outil de surveillance de Redis. Un outil peut surveiller vos indicateurs Redis clés à la seconde près et assurer le suivi de vos requêtes en mesurant le débit de chaque requête qui s’exécute. 

La surveillance de Redis dans le cloud nécessite de garder un œil sur toute une gamme d’indicateurs afin de pouvoir plus facilement identifier les goulots d’étranglement potentiels et de déterminer les problèmes associés à Redis dans le cloud et dans l’infrastructure de support.

Cependant, pour conserver des indicateurs tels que des temps de réponse rapide, il est souvent nécessaire d’être en mesure d’effectuer une surveillance constante et de comprendre comment les performances de Redis dans le cloud peuvent affecter l’ensemble de votre infrastructure. Pour mieux comprendre l’intégrité de votre système, il est avantageux d’utiliser un outil conçu pour suivre les performances de Redis dans le cloud, et d’associer les informations obtenues à des techniques avancées telles que l’analyse de régression et la théorie des files d’attente pour disposer d’une visibilité incomparable et unifiée sur vos types de bases de données et vos serveurs.

Pour ce qui est des indicateurs principaux à suivre, l’une des meilleures pratiques pour toutes les bases de données (et pas seulement le service Redis dans le cloud) consiste à développer un plan de surveillance de base de données capable de fournir des informations sur les domaines clés suivants :

• L’intégrité de la source de données et de ses processus
• Les performances et la réussite des requêtes exécutées sur la source de données
• Les conditions qui sont généralement à l’origine des pannes en cas de problème

Dans la mesure où Redis dans le cloud est conçu pour effectuer le stockage des données dans la mémoire principale, la plupart des indicateurs les plus importants à surveiller sont ceux qui concernent la mémoire. Ils comprennent le taux de fragmentation de la mémoire, la mémoire utilisée, le taux d’accès au cache, les clients bloqués et les statistiques de clés supprimées.

Cependant, les indicateurs concernant la mémoire ne sont pas les seuls à surveiller lorsqu’il s’agit de Redis. Il existe cinq autres indicateurs et catégories clés qu’il peut être avantageux de surveiller pour bénéficier de la vue la plus complète sur l’intégrité des bases de données de Redis dans le cloud.

1. Indicateurs de performance comme la latence. La latence mesure le temps qui s’écoule entre une requête client et la réponse du serveur. En raison de la structure de Redis, des valeurs aberrantes dans la distribution de la latence peuvent occasionner d’importants goulots d’étranglement. Un temps de réponse prolongé pour une seule requête augmente la latence pour toutes les requêtes ultérieures.
2. Indicateurs sur la mémoire comme used_memory. Si la mémoire utilisée dépasse la mémoire système totale disponible, le système d’exploitation va commencer à déplacer des sections de mémoire obsolètes ou non utilisées. Chacune de ces sections déplacées est écrite sur le disque, ce qui est 100 000 fois plus lent que l’écriture ou la lecture depuis la mémoire.
3. Indicateurs sur l’activité de base comme connected_clients. Comme Redis passe généralement par une application, il existe une limite supérieure et inférieure au nombre de clients connectés. Tout écart par rapport à la plage normale peut indiquer qu’il existe un problème, dû soit à une perte de connexions en amont, soit à un dépassement des capacités du serveur à gérer les requêtes.
4. Indicateurs sur la persistance comme rdb_last_save_time et rdb_changes_since_last_save. Ces indicateurs peuvent vous aider à suivre la volatilité de votre jeu de données, tandis que la persistance empêche les réplicas d’avoir à copier des jeux de données vides lorsque l’instance principale redémarre. Ils peuvent vous donner une bonne idée du volume de données que vous risquez de perdre si une panne devait se produire.
5. Indicateurs d’erreurs comme ejected_connections. Si les connexions de vos clients dépassent les valeurs maximales prédéfinies, elles sont refusées. Cet indicateur vous permet de suivre vos connexions et de vous assurer que vous ne dépassez pas vos limites.

Dans le cadre de la surveillance des performances de Redis, vous devez assurer le suivi de nombreux indicateurs différents. Il existe trop d’indicateurs pour que nous puissions tous les citer dans ce document, mais ils sont classés dans cinq catégories liées aux performances de Redis. Ces catégories sont les suivantes :

• Indicateurs de performance comme la latence. La latence correspond au laps de temps qui s’écoule entre la demande d’un client et la réponse du serveur. Redis est structuré de telle façon que même une seule valeur aberrante dans la distribution de la latence peut entraîner d’énormes goulots d’étranglement. En fait, une durée de réponse prolongée à une seule demande peut augmenter la latence de toutes les autres demandes. Il est donc essentiel de détecter la latence dès qu’elle se produit dans Redis. Surveillez les indicateurs de base de données liés aux performances pour détecter la latence à un stade précoce.
• Indicateurs sur la mémoire comme used_memory. Vous devez impérativement vérifier que le volume de mémoire utilisé est inférieur à celui de la mémoire totale du système pour que la vitesse élevée garantie par Redis soit à la hauteur des attentes des utilisateurs. Si la mémoire utilisée dépasse la mémoire système, le système d’exploitation va commencer à permuter des sections de mémoire ensuite écrites sur le disque. Ce processus est environ 100 000 fois plus lent que les opérations de lecture ou d’écriture à partir de la mémoire. Puisque, dans Redis, les données sont stockées via la mémoire principale, ces indicateurs sont encore plus importants avec une base de données Redis. Un outil de surveillance de Redis peut vous aider à assurer le suivi de tous les indicateurs dont vous avez besoin concernant la mémoire, y compris le taux d’accès au cache, les clients bloqués, le taux de fragmentation de la mémoire et les statistiques de clés supprimées.
• Indicateurs sur l’activité de base comme connected_clients. Redis impose des limites supérieure et inférieure au nombre de clients connectés. Vérifiez cet indicateur pour voir si le nombre de clients s’écarte de la plage normale, ce qui pourrait indiquer un problème avec votre système Redis. La présence de trop ou de trop peu de clients peut indiquer que la capacité du serveur à traiter les demandes devient insuffisante ou que des connexions en amont sont interrompues.
• Indicateurs sur la persistance comme rdb_last_save_time et rdb_changes_since_last_save. Dans Redis, la persistance est importante, car elle empêche les réplicas d’avoir à copier des jeux de données vides à chaque redémarrage de l’instance principale. En surveillant ces indicateurs, vous contrôlez la volatilité de votre jeu de données. Ils peuvent vous donner une bonne idée du volume de données que vous risquez de perdre si une panne devait se produire.
• Indicateurs d’erreurs comme ejected_connections. Lorsque les connexions de vos clients dépassent les valeurs maximales prédéfinies, elles sont refusées. Les indicateurs d’erreurs comme les connexions refusées vous permettent de vous assurer que vous ne dépassez pas vos limites et vous aident à les ajuster selon vos besoins. Un outil de surveillance de Redis vous indique quand ces indicateurs nécessitent votre attention.