Redis監視ツール

Redisは、従来のディスクベースのデータベースの代替として機能します。また、そのスピード、簡単なオンボーディング、柔軟なデータ構造、一般的なパフォーマンス品質で知られています。

Redisと標準データベースの違いは、Redisのデータ保存方法で、文字列、リスト、ハッシュ セット、ソートされたセットを含むキー値のペアとしてデータを保存します。このため、Redisは完全なデータベースではなく、キー値のストアとして定義されています。データベースとして機能するだけでなく、Redisはキャッシュやメッセージ ブローカとしても機能します。

Redisは、特にメモリ内データセットを使用することで、卓越したパフォーマンスと高速性を実現しています。リスト内のメンバーの検索や取得、文字列の追加、集合の交点や和と差の計算、ハッシュ値の増加などのアトミック操作を行うことができます。

Redisはプライマリレプリカのアーキテクチャもサポートしており、高速でノンブロッキングな最初の同期、非同期レプリケーション、ネット スプリット上での部分的な再同期を伴う自動再接続を実現します。ANSI Cで書かれていますが、ほとんどのプログラミング言語をサポートしています。

Redisデータベースを際立たせる大きな特徴の一つが、Redis Clusterです。Redis Clusterを使用すると、複数のRedisノード間でデータが自動的に共有されるRedisインストールを実行することができます。また、一部のノードが現時点で通信できない場合や、障害が全面的に発生した場合でも、オペレーションを続行することができます。問題のあるノードがいくつかあるため、オペレーションが停止することはありません。

標準データベースと比較して、Redisには利点と違いがいくつかあります。そのため、パフォーマンスを維持し、エンド ユーザーに大きな影響を与える前に問題をキャッチするため、継続的なRedisのパフォーマンス監視、特にRedis Clusterの監視が必要となります。

Redis Clusterの監視、Redisキューの監視を含めた、Redisのパフォーマンス監視は、ボトルネックやその他のパフォーマンスの混乱を防ぐために、主要なメトリックやクエリの追跡を含むプロセスです。これは、Redis自体のリソースの問題と、Redisのパフォーマンスに影響を与えるインフラストラクチャ内の他の場所に関する問題という、2つの主要な領域における問題を検出する際に役立ちます。

データベース監視計画の最初のステップは、正確に何を監視する必要があるかを決めることです。Redisのパフォーマンスを監視するためには、以下の内容の本質を見抜く力を確保する必要があります。

• 基盤となるインフラストラクチャの健全性
• データ ソースとそのすべてのプロセスの健全性
• 実行されているクエリの成功とパフォーマンス

Redisでは、データベースのパフォーマンスを監視することで、メモリや永続性からエラーや基本的なアクティビティに至るまで、すべてに関連する主要なメトリックの収集と分析が行われます。Redisデータベース管理システムは、データの保存をメイン メモリに依存しているため、特にメモリのメトリックが重要になります。この中には、使用済みメモリ、キャッシュ ヒット率、メモリ断片化率、ブロックされたクライアント、削除されたキー統計情報などのステータスが含まれています。

Redisキューの監視については、ネットワーク トラフィックも重要なメトリックの一つです。原因不明のトラフィックの変化は、アプリケーションとデータ ソース間の接続が切れていることを示している可能性があります。問題がすぐに解決されない場合、これはパフォーマンスの低下につながる可能性があります。

問題がクラッキングをすり抜けてしまった場合は追跡する必要があり、ライン上には多くの問題があるため、データベースとしてRedisを使用している場合は、Redisの監視ツールを使用することが必須となります。ツールは、主要なRedisに関するメトリックを秒単位で監視し、クエリを追跡して、実行中のすべてのクエリのスループットを測定できます。 

クラウド上のRedisを監視するには、さまざまなメトリックを注意深く監視する必要があります。これにより、潜在的なボトルネックをより簡単に特定し、クラウド上のRedisおよびサポート インフラストラクチャの問題を正確に特定できます。

しかし、迅速な応答時間のような主要なメトリックを維持するには、クラウド上のRedisがインフラストラクチャ全体にどのような影響を与えているかを常に監視し、理解することが必要となる場合がよくあります。クラウド上のRedisのパフォーマンスを追跡し、これらの洞察と回帰分析やキューイング理論などの高度な手法を組み合わせるために設計されたツールを使用すると、データベースの種類とサーバーに対する比類のない可視性が統合ビューで提供され、システムの健全性をより深く理解できます。

監視する主要なメトリックについては、Redisクラウド サービスだけでなく、あらゆるデータベースにおいて一般的なベスト プラクティスとして、以下の主要分野に関する洞察を提供できるデータベース監視計画を作成することが挙げられます。

• データ ソースとそのプロセスの健全性
• データ ソースに対して実行されるクエリのパフォーマンスと成功
• 物事が悪化する原因となる典型的な状況

クラウド上のRedisはメイン　メモリをデータ　ストレージとして使用するように構築されているため、監視すべき最も重要なメトリックの多くはメモリに関連するものです。この中には、メモリ断片化率、使用メモリ、キャッシュ ヒット率、ブロックされたクライアント、削除されたキー統計情報などが含まれています。

しかし、Redisに関しては、監視する価値があるのはメモリ メトリックだけではありません。クラウド データベースの健全性についてRedisを最も包括的に把握するために、監視すべき5つのその他の主要なメトリックとカテゴリーがあります。

1. レイテンシなどのパフォーマンス メトリック。レイテンシとは、クライアントの要求とサーバーの応答の間に経過する時間の長さを表す尺度です。Redisの構造上、レイテンシ分布における異常値は重大なボトルネックを引き起こす可能性があります。単一のリクエストに対する応答時間が長いと、その後のすべてのリクエストのレイテンシが増加します。
2. used_memoryなどのメモリのメトリック。used_memoryが使用可能なシステム メモリの合計を超えると、オペレーティング システムは、メモリの古いセクションまたは未使用のセクションのスワップを開始します。これらのスワップされたセクションはそれぞれディスクに書き込まれますが、これはメモリからの読み込みや書き込みに比べると10万倍も遅い処理です。
3. connected_clientsなどの基本的な活動に関するメトリック。Redisは通常アプリケーションによって仲介されるため、接続されたクライアント数には上限と下限があります。この数値が正常範囲を外れた場合、アップストリーム接続が失われたか、サーバーのリクエスト処理能力が過負荷になっている問題が発生している可能性があります。
4. rdb_last_save_time や rdb_changes_since_last_save などの永続性メトリック。これらのメトリックは、データセットの変動を追跡するのに役立ちます。また、永続性は、プライマリの再起動時にレプリカが空のデータセットをコピーするのを防ぐのに役立ちます。これらのメトリックは、障害が発生した場合に失われるデータの量も適切に把握できます。
5. ejected_connectionsなどのエラー メトリック。事前に設定した最大接続数を超えると、クライアント接続は排出されます。このメトリックは、接続状況を把握し、上限を超えていないことを確認するのに役立ちます。

Redisのパフォーマンス監視の一環として、多数のさまざまなメトリックを追跡することが必要になります。メトリックの数が多すぎるので、ここですべてをリストアップすることはできませんが、Redisのパフォーマンスの核となるメトリックは主に5つのカテゴリーに分かれています。これらのカテゴリーは、以下のとおりです。

• レイテンシなどのパフォーマンスに関するメトリック。レイテンシは、クライアントのリクエストからサーバーがリクエストに応答するまでの時間を反映しています。Redisは、レイテンシの分布に1つの外れ値があった場合でも、大きなボトルネックを引き起こす可能性があるように構造されています。実際、1つのリクエストの応答時間が長いと、後続のすべてのリクエストのレイテンシが長くなります。つまり、Redisでレイテンシが発生した場合はすぐにキャッチすることが重要になります。パフォーマンスに関連付けられたデータベース メトリックを監視し、レイテンシを早期にキャッチします。
• used_memoryなどのメモリに関するメトリック。使用しているメモリがシステム メモリの合計よりも少ない状況を確認することは、Redisの広く知られた高速性を維持するために非常に重要です。使用されているメモリがシステム メモリを超えると、オペレーティング システムはメモリのセクションのスワップを開始し、ディスクに書き込まれます。この処理は、メモリからの読み取りまたは書き込みよりも約100,000倍遅くなります。データはRedisのメイン メモリを介して保存されるため、Redisデータベースではこれらのメトリックが通常以上に重要なものになります。Redis監視ツールは、キャッシュ ヒット率、ブロックされたクライアント、メモリ断片化率、削除されたキー統計情報など、必要なすべてのメモリ メトリックを追跡するのに役立ちます。
• connected_clientsなどの基本的な活動に関するメトリック。Redisには、接続しているクライアント数の上限と下限があります。このメトリックをチェックすると、クライアント数が通常の範囲から外れていないか確認することができます。これは、Redisシステム内の問題の早期発見につながる可能性があります。クライアントが多すぎる、または少なすぎると、リクエストを処理するサーバーの能力に負担がかかったり、上流ネットワークへの接続が失われたりする場合があります。
• rdb_last_save_timeやrdb_changes_since_last_saveなどの永続性メトリック。永続性は、プライマリが再起動するたびにレプリカが空のデータセットをコピーするのを防ぐため、Redisでは重要になります。これらのメトリックを監視することで、データ セットの変動性を追跡することができます。また、障害が発生した際にどれだけのデータが失われるかを把握することができます。
• ejected_connectionsなどのエラー メトリック。事前に設定した最大接続数を超えると、クライアント接続は排出されます。排出された接続などのエラー メトリックは、制限を超えていないことを確認し、必要に応じて制限を調整するのに役立ちます。Redis監視ツールは、これらのメトリックが注意を必要とする場合に警告を発します。