SSDB 數據庫


SSDB數據庫

 

SSDB是一套基於LevelDB存儲引擎的非關系型數據庫(NOSQL),可用於取代Redis,更適合海量數據的存儲。

另外,rocksdb是FB在LevelDB的二次開發版本,因此也存在使用RocksDB作為存儲引擎的SSDB版本,可以參考這里

 

編譯和安裝

wget --no-check-certificate https://github.com/ideawu/ssdb/archive/master.zip
unzip master
cd ssdb-master
make
# 將安裝在 /usr/local/ssdb 目錄下
sudo make install

 

啟動服務

# 啟動主庫
./ssdb-server ssdb.conf

# 或者啟動為后台進程
./ssdb-server -d ssdb.conf

# 啟動 ssdb 命令行客戶端
./tools/ssdb-cli -p 8888

# 停止 ssdb-server
./ssdb-server ssdb.conf -s stop
# 對於舊版本
kill `cat ./var/ssdb.pid`

 

配置文件

ssdb.conf:

work_dir = ./var
pidfile = ./var/ssdb.pid

server:
    ip: 127.0.0.1
    port: 8888
    # bind to public ip
    #ip: 0.0.0.0
    # format: allow|deny: all|ip_prefix
    # multiple allows or denys is supported
    #deny: all
    #allow: 127.0.0.1
    #allow: 192.168
    # auth password must be at least 32 characters
    #auth: very-strong-password

replication:
    binlog: yes 
    # Limit sync speed to *MB/s, -1: no limit
    sync_speed: -1
    slaveof:
        # to identify a master even if it moved(ip, port changed)
        # if set to empty or not defined, ip:port will be used.
        #id: svc_2
        # sync|mirror, default is sync
        #type: sync
        #ip: 127.0.0.1
        #port: 8889

logger:
    level: debug
   # 支持的日志級別有: debug, warn, error, fatal. output: log.txt rotate: size: 1000000000 leveldb: # in MB cache_size: 500 # in KB block_size: 32 # in MB write_buffer_size: 64 # in MB compaction_speed: 1000 # yes|no compression: yes

 

一個 ssdb-server 實例占用的內存瞬時(有可能, 而且即使達到, 也只是持續短時間)最高達到(MB):

cache_size + write_buffer_size * 66 + 32

這是對於壓縮選項沒有開啟的情況, 如果 compression: yes, 計算公式是:

cache_size + 10 * write_buffer_size * 66 + 32

你可以調整配置參數, 限制 ssdb-server 的內存占用.

 

 


 

SSDB命令

與Redis類似,SSDB也支持多種數據結構(KV list, hash, soreted set),下面列出了常用命令

 

dbsize           # 返回數據庫占用空間,以字節為單位
flushdb           # 清空數據庫
info             # 返回服務器信息
auth password      # 驗證訪問密碼

 

KV結構

set key value 

setx key value ttl     # 設置key的同時設置ttl
setnx key value       # 若key已存在,則不設置
multi_set key1 value1 key2 value2 ...

exists key
get key
getset key value           # 更新key,並返回舊value
multi_get key1 key2 ...

keys key_start key_end limit     # 返回指定范圍內的key,左開右閉區間(SSDB的key有序存儲)
rkeys key_start key_end limit
scan key_start key_end limit
rscan key_start key_end limit

expire key ttl 
ttl key 

del key
multi_del key1 key2 ...

substr key start size         # 返回子串
strlen key

incr key [num]
getbit key offset
setbit key offset val
bitcount key [start] [end]
countbit key start size

 

 

 

hashmap結構

hset name key value
multi_hset name key1 value1 key2 value2 ...

hget name key
multi_hget name key1 key2 ...
hgetall name
hkeys name key_start key_end
hscan key_start key_end limit
hrscan key_start key_end limit

hdel name key            # 刪除一個字段
hclear name             # 刪除所有字符
multi_hdel name key1 key2 ...

hexists name key
hsize name
hincr name key [num]

hlist name_start name_end limit      # 列出指定范圍的所有hash表
hrlist name_start name_end limit

 

 

 

list結構

qpush_front name item1 item2 ...     # 往隊頭插入新元素
qpush_back name item1 item2 ...      # 往隊尾插入新元素

qpop_front name size             # 從隊頭彈出若干個元素
qpop_back name size            # 從隊尾彈出若干個元素
qtrim_front name size            # 從隊頭移除多個元素
qtrim_back name size           # 從隊尾移除多個元素

qfront name                # 返回隊頭
qback name                # 返回隊尾
qsize name                # 返回隊長
qget name index              # 返回指定位置元素
qset name index val
qrange name offset limit          # 返回一個切片
qslice name begine end          # 返回一個切片
qclear name

qlist name_start name_end limit
qrlist name_start name_end limit

 

 

 

sorted set結構

zset name key socre
zget name key
zdel name key
zexists name key
zsize name
zincr name key num

 

 

 

導出/導入

SSDB才有LSM模型,也就是說它的key是有序存儲的,因此,我們可以導出所有key的數據,也可以導出指定范圍內key的數據。

 

1、使用ssdb-cli 命令行客戶端

導出整個數據庫:

# backup current database into file backup.ssdb
ssdb 127.0.0.1:8888> export backup.ssdb

 

按照 Key 區間導出數據庫(交互模式)

ssdb 127.0.0.1:8888> export -i backup.ssdb
input KV range[start, end]:
  start(inclusive, default none): a
    end(inclusive, default none): z
input HASH range:
  start(inclusive, default none):
    end(inclusive, default none):
input ZSET range:
  start(inclusive, default none):
    end(inclusive, default none):
input QUEUE range:
  start(inclusive, default none):
    end(inclusive, default none):

命令 export -i backup.ssdb 將導出區間 [a, z] 內的 KV, 所有的 HASH, ZSET, QUEUE.

 

導入命令:

# import backup.ssdb into current database
ssdb 127.0.0.1:8888> import backup.ssdb

import 命令會把數據庫中的相同 key 給替換。

 

 

2、SSDB 另一個專門用於導出工具是 ssdb-dump,用法如下:

./tools/ssdb-dump ip port output_folder

目錄 output_folder 必須不存在, 因為 ssdb-dump 會創建這個目錄. 導出之后, 這個目錄里將有兩個子目錄, data 目錄里包含着數據, 還有一個空的 meta 目錄.

如果想從導出的目錄恢復數據,可以將 output_folder 目錄拷貝到你的服務器上面,然后修改你的 ssdb.conf 配置文件, 將 work_dir 指向 output_folder 目錄, 然后重啟 ssdb-server。

 

 

 

限制

最大 Key 長度 200 字節
最大 Value 長度 31MB
最大請求或響應長度 31MB
單個 HASH 中的元素數量 9,223,372,036,854,775,807
單個 ZSET 中的元素數量 9,223,372,036,854,775,807
單個 QUEUE 中的元素數量 9,223,372,036,854,775,807
命令最多參數個數 所有參數加起來體積不超過 31MB 大小

 

 


 

Replication

Redis的主從復制在主庫掛了的時候就無法再寫入數據了,而SSDB不但支持主-從結構,還支持多主結構。

 

主-從配置

#server1:

replication:
    slaveof:

 

#server2:

replication:
    slaveof:
        id: svc_1
        # sync|mirror, default is sync
        type: sync
        ip: 127.0.0.1
        port: 8888

 

主-主配置

#server1:

replication:
    slaveof:
        id: svc_2
        # sync|mirror, default is sync
        type: mirror
        ip: 127.0.0.1
        port: 8889

 

#server2:

replication:
    slaveof:
        id: svc_1
        # sync|mirror, default is sync
        type: mirror
        ip: 127.0.0.1
        port: 8888

 

 

多主配置

在一組一共包含 n 個實例的 SSDB 實例群中, 每一個實例必須 slaveof 其余的 n-1 個實例.

replication:
    slaveof:
        id: svc_1
        # sync|mirror, default is sync
        type: mirror
        ip: 127.0.0.1
        port: 8888
    slaveof:
        id: svc_2
        # sync|mirror, default is sync
        type: mirror
        ip: 127.0.0.1
        port: 8889
    # ... more slaveof

 

監控

info命令可以返回SSDB服務狀態:

ssdb 127.0.0.1:8899> info
binlogs
    capacity : 10000000
    min_seq  : 1
    max_seq  : 74
replication
    client 127.0.0.1:55479
        type     : sync
        status   : SYNC
        last_seq : 73
replication
    slaveof 127.0.0.1:8888
        id         : svc_2
        type       : sync
        status     : SYNC
        last_seq   : 73
        copy_count : 0
        sync_count : 44

 

binlogs,當前實例的寫操作狀態:

  • capacity: binlog 隊列的最大長度
  • min_seq: 當前隊列中的最小 binlog 序號
  • max_seq: 當前隊列中的最大 binlog 序號

 

replication,可以有多條 replication 記錄. 每一條表示一個連接進來的 slave(client), 或者一個當前服務器所連接的 master(slaveof).

  • slaveof|client ip:port, 遠端 master/slave 的 ip:port
  • type: 類型, sync|mirror
  • status: 當前同步狀態, DISCONNECTED|INIT|OUT_OF_SYNC|COPY|SYNC,見下面的解釋
  • last_seq: 上一條發送或者收到的 binlog 的序號
  • slaveof.id: master 的 id(這是從 slave's 角度來看的, 你永遠不需要在 master 上配置它自己的 id)
  • slaveof.copy_count: 在全量同步時, 已經復制的 key 的數量
  • slaveof.sync_count: 發送或者收到的 binlog 的數量.

關於 status:

  1. DISCONNECTED: 與 master 斷開了連接, 一般是網絡中斷
  2. INIT: 初始化狀態
  3. OUT_OF_SYNC: 由於短時間內在 master 有大量寫操作, 導致 binlog 隊列淘汰, slave 丟失同步點, 只好重新復制全部的數據
  4. COPY: 正在復制基准數據的過程中, 新的寫操作可能無法及時地同步
  5. SYNC: 同步狀態是健康的

 

判斷同步狀態

binlogs.max_seq 是指當前實例上的最新一次的寫(寫/更新/刪除)操作的序號;

replication.client.last_seq 是指已發送給 slave 的最新一條 binlog 的序號;

所以, 如果你想判斷主從同步是否已經同步到位(實時更新), 那么就判斷 binlogs.max_seq 和 replication.client.last_seq 是否相等。

 

 


 

SSDB協議

SSDB協議與Redis的文本協議也類似:

 

SSDB數據包的結構:

Packet := Block+ '\n'
Block  := Size '\n' Data '\n'
Size   := literal_integer
Data   := size_bytes_of_data

 

請求:

Request := Cmd Blocks*
Cmd     := Block

請求命令包括: get, set, del, ...

 

響應:

Response := Status Block*
Status   := Block

響應狀態碼包括: ok, not_found, error, fail, client_error

 

示例:

用 telnet 或者 nc 命令連接到 SSDB 服務器, 然后輸入下面的代碼(用最后一行空行結束):

3
get
3
key

你將看到類似這樣的響應:

2
ok
3
val

 

 

SSDB 協議解析器的C實現:

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int len = buffer->size();
char *ptr = buffer->data();
while(len > 0){
    char *data = (char *)memchr(ptr, '\n', len);
    if(data == NULL){
        break;
    }
    data += 1;
    int num = data - ptr;
    if(num == 1 || (num == 2 && ptr[0] == '\r')){
        // Packet received.
        return OK;
    }
    // Size received
    int size = (int)strtol(ptr, NULL, 10);

    len -= num + size;
    ptr += num + size;
    if(len >= 1 && ptr[0] = '\n'){
        len -= 1;
        ptr += 1;
    }else if(len >= 2 && ptr[0] == '\r' && ptr[1] == '\n'){
        len -= 2;
        ptr += 2;
    }else{
        break;
    }
    // Data received
}

 


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