Як прискорити обробку сесій програми Python/MySQL за допомогою Redis на Ubuntu 22.04

Автор

Вступ

В сучасному світі веб-розробок, продуктивність відіграє ключову роль. Бази даних є невід’ємною частиною веб-додатків, але традиційні реляційні бази даних (RDBMS) можуть стати вузьким місцем, особливо коли обробляється велика кількість запитів. Redis, виступаючи як проміжний шар, створений для прискорення доступу до даних та підвищення продуктивності, є відмінним рішенням. Цей посібник продемонструє вам, як встановити та налаштувати Redis на сервері Ubuntu 22.04, а також інтегрувати його з вашим Python/MySQL додатком для оптимізації обробки сесій та покращення продуктивності вашого веб-застосунку.

Розділ 1: Встановлення та конфігурація Redis

1.1 Інсталяція Redis

Відкрийте вікно терміналу і виконайте наступні команди для встановлення Redis:


sudo apt-get update
sudo apt-get install redis-server

1.2 Запуск та увімкнення Redis

Запустіть сервіс Redis за допомогою наступної команди:


sudo systemctl start redis-server

Активуйте автоматичний запуск Redis після перезавантаження системи:


sudo systemctl enable redis-server

1.3 Налаштування конфігураційного файлу Redis

Відкрийте конфігураційний файл Redis /etc/redis/redis.conf для редагування:


sudo nano /etc/redis/redis.conf

Знайдіть та розкоментуйте (видаліть символ # на початку рядка) наступні параметри:


bind 127.0.0.1

Обмеження доступу до Redis локальною машиною


protected-mode no

Дозвіл доступу до Redis без автентифікації

Збережіть зміни у файлі та перезапустіть службу Redis:


sudo systemctl restart redis-server

Розділ 2: Інтеграція Python/MySQL з Redis

2.1 Встановлення Python пакетів

Інсталюйте необхідні пакети Python для взаємодії з Redis та MySQL:


pip install redis
pip install mysql-connector-python

2.2 Створення з’єднання з Redis

У вашому коді Python імпортуйте бібліотеку Redis і встановіть з’єднання з сервером Redis:


import redis

Створення з’єднання з сервером Redis з налаштуваннями за замовчуванням


redis_client = redis.StrictRedis()

2.3 Збереження та отримання даних сесії в Redis

Використовуйте методи Redis set() та get() для зберігання та отримання даних сесії:

Збереження даних сесії в Redis


redis_client.set('session_id', str(session_id))

Отримання даних сесії з Redis


session_id = redis_client.get('session_id')

2.4 Підключення до бази даних MySQL

Створіть з’єднання з базою даних MySQL:


import mysql.connector

Підключення до бази даних MySQL


mysql_connection = mysql.connector.connect(
    host='localhost',
    user='username',
    password='password',
    database='database_name'
)

2.5 Отримання даних сесії з MySQL

Використовуйте курсор MySQL для отримання даних сесії з бази даних:

Створення курсора


cursor = mysql_connection.cursor()

Отримання даних сесії з MySQL


cursor.execute("SELECT * FROM sessions WHERE id = %s", (session_id,))

Отримання результату


session_data = cursor.fetchone()

Розділ 3: Підвищення продуктивності за допомогою Redis

3.1 Кешування даних сесій

Керуйте даними сесій через Redis, щоб зменшити необхідність звертатись до бази даних:

  • Якщо дані сесії присутні в Redis, поверніть їх.
  • Якщо даних сесії немає в Redis, отримайте їх з MySQL та збережіть в Redis.

3.2 Обмеження доступу до бази даних

Зменшіть кількість запитів до бази даних, зберігаючи останні дані сесій в Redis:

  • Оновлюйте Redis тільки тоді, коли дані сесії в базі даних змінилися.
  • Якщо даних сесії не знайдено в Redis, отримайте їх з MySQL та збережіть в Redis для подальшого використання.

3.3 Збільшення пропускної здатності

Покращуйте пропускну здатність за рахунок паралельної обробки запитів до бази даних та кешування в Redis:

  • Використовуйте багатопоточність або асинхронне програмування.
  • Впроваджуйте черги для обробки запитів до бази даних.

Висновок

Інтеграція Redis з вашим Python/MySQL додатком є ефективним методом для покращення продуктивності веб-застосунків. Застосування кешування даних сесій, обмеження доступу до бази даних та збільшення пропускної здатності за допомогою Redis допоможе уникнути вузьких місць, прискорити час відгуку та забезпечити користувачам кращий досвід. Впроваджуючи стратегії, описані в цьому посібнику, ви зможете оптимізувати роботу ваших веб-додатків та зробити їх швидшими та надійнішими.

Поширені запитання

  1. Які переваги використання Redis у поєднанні з MySQL?
    • Кешування даних сесій, обмеження кількості звернень до бази даних і підвищення пропускної здатності.
  2. Чи можна використовувати Redis для інших цілей, окрім кешування сесій?
    • Так, Redis можна використовувати для керування чергами, як брокер повідомлень та для інших завдань, пов’язаних з обробкою даних.
  3. Як налаштувати аутентифікацію для Redis?
    • Відредагуйте файл /etc/redis/redis.conf, розкоментуйте рядок requirepass та встановіть пароль. Перезапустіть Redis.
  4. Як перевірити, чи працює Redis правильно?
    • Виконайте команду redis-cli, а потім введіть команди, такі як PING, INFO та KEYS.
  5. Як обмежити кількість підключень до Redis?
    • У файлі /etc/redis/redis.conf налаштуйте параметр maxclients. Перезапустіть Redis.
  6. Як налаштувати віддалений доступ до Redis?
    • У файлі /etc/redis/redis.conf налаштуйте параметр bind 0.0.0.0. Перезапустіть Redis та налаштуйте брандмауер для дозволу вхідних з’єднань.
  7. Які інструменти можна використовувати для моніторингу Redis?
    • RedisInsight, RedisGraph, а також інструменти від третіх розробників, наприклад, Kibana та Grafana.
  8. Чи можна здійснити міграцію з MySQL на Redis?
    • Ні, Redis не є повноцінною заміною MySQL. Він призначений для кешування та інших операцій, які не пов’язані з SQL.
  9. Чи знизить використання Redis навантаження на сервер бази даних MySQL?
    • Так, кешування даних сесій в Redis зменшує частоту запитів до MySQL, що призводить до зниження навантаження.
  10. Чи сумісний Redis з усіма веб-фреймворками Python?
    • Так, Redis сумісний з більшістю популярних веб-фреймворків Python, таких як Flask, Django та Pyramid.