Redis đang trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất trong lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt là trong việc lưu trữ dữ liệu tạm thời và hỗ trợ các hệ thống ứng dụng hiệu quả. Bài viết này InterData sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn Redis là gì, các kiểu dữ liệu mà Redis hỗ trợ, ưu và nhược điểm của Redis, và cách Redis được ứng dụng trong thực tế.
Redis là gì?
Redis (Remote Dictionary Server) là một hệ thống lưu trữ dữ liệu theo kiểu key-value, thường được gọi là cơ sở dữ liệu NoSQL, hoạt động chủ yếu trên bộ nhớ RAM để tăng tốc độ truy xuất dữ liệu.

Điểm nổi bật của Redis so với các hệ thống cơ sở dữ liệu khác là khả năng xử lý các cấu trúc dữ liệu phức tạp như chuỗi (string), danh sách (list), tập hợp (set), tập hợp có thứ tự (sorted set), và bảng băm (hash). Redis không chỉ lưu trữ dữ liệu đơn giản mà còn cung cấp các tính năng phong phú giúp xử lý dữ liệu một cách hiệu quả.
Redis hỗ trợ cả khả năng sao lưu dữ liệu lên đĩa để đảm bảo dữ liệu không bị mất khi có sự cố, đồng thời cung cấp tính năng replication (nhân bản) để đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn sàng của hệ thống.
Các kiểu dữ liệu có trong Redis
Redis nổi bật bởi khả năng lưu trữ và xử lý nhiều kiểu dữ liệu khác nhau. Hãy cùng điểm xem các kiểu dữ liệu có trong Redis là gì nhé!
Các kiểu dữ liệu chính mà Redis hỗ trợ bao gồm:
String
Chuỗi (string) là kiểu dữ liệu cơ bản nhất trong Redis. Đây là kiểu dữ liệu được sử dụng nhiều nhất và có thể chứa bất kỳ giá trị nào như văn bản, số nguyên, hoặc số thập phân. Với kiểu dữ liệu string, Redis có thể thực hiện các phép toán trên chuỗi như cắt chuỗi, nối chuỗi, và chuyển đổi chuỗi thành các giá trị số.
List
Danh sách (list) là một tập hợp các chuỗi được sắp xếp theo thứ tự. Redis cho phép thêm, xóa và truy xuất các phần tử từ cả đầu và cuối của danh sách, điều này cực kỳ hữu ích trong các ứng dụng như quản lý hàng đợi.

Set
Tập hợp (set) trong Redis là một tập các giá trị duy nhất không có thứ tự. Điều này có nghĩa là mỗi giá trị chỉ xuất hiện một lần trong tập hợp, giúp tránh việc lặp lại dữ liệu. Các tập hợp có thể được sử dụng để lưu trữ danh sách các giá trị duy nhất như các ID hoặc các phần tử không trùng lặp.
Sorted set
Tập hợp có thứ tự (sorted set) là phiên bản nâng cao của set với khả năng sắp xếp các phần tử dựa trên một điểm số (score). Kiểu dữ liệu này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu lưu trữ và truy xuất dữ liệu theo thứ tự, chẳng hạn như bảng xếp hạng.
Hash
Bảng băm (hash) trong Redis là một cấu trúc dữ liệu lưu trữ các cặp key-value. Hash rất hữu ích khi bạn cần lưu trữ nhiều trường và giá trị cho một key, chẳng hạn như lưu thông tin về người dùng với các trường như tên, địa chỉ, và số điện thoại.
Bitmap và HyperLogLogs
Redis cũng hỗ trợ Bitmap và HyperLogLogs, hai kiểu dữ liệu dựa trên chuỗi nhưng có ngữ nghĩa riêng. Bitmap cho phép thao tác trên bit trong chuỗi, còn HyperLogLogs giúp đếm gần đúng số phần tử duy nhất trong tập hợp.
Redis Streams
Redis Streams là một cấu trúc dữ liệu hoạt động như một bản ghi chỉ thêm, rất hữu ích để ghi lại các sự kiện theo thứ tự xảy ra.
Geospatial indexes
Redis cũng cung cấp các chỉ mục không gian địa lý, giúp tìm kiếm vị trí trong bán kính nhất định, với dữ liệu lưu dưới dạng cặp tọa độ và sử dụng kỹ thuật Geohash để mã hóa.
Redis tồn tại những ưu nhược điểm gì?
Redis là một công cụ mạnh mẽ, nhưng cũng có những hạn chế cần lưu ý khi sử dụng. Hãy cùng tìm hiểu những ưu và nhược điểm chính của Redis là gì.
Ưu điểm
Một sổ đặc điểm nổi bật của Redis như:
- Hiệu suất xử lý cực kỳ nhanh chóng.
- Dễ dàng cài đặt và thao tác.
- Cung cấp nhiều cấu trúc dữ liệu đa dạng và linh hoạt.
- Cho phép lưu trữ cặp key-value với dung lượng tối đa 512MB.
- Áp dụng cơ chế hash độc đáo của Redis.
- Không bị gián đoạn hay suy giảm hiệu suất khi mở rộng hệ thống.
- Là mã nguồn mở và hoạt động ổn định.
- Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Java, Python, PHP, C, C++, C#, JavaScript, Node.js, Ruby, R, Go,…

Nhược điểm
Đi kèm với những ưu điểm, Redis cũng tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý như:
- Dữ liệu được phân phối theo các vị trí hash gán cho từng Master, do đó nếu Master gặp sự cố, dữ liệu trong các vị trí đó cũng sẽ mất theo.
- Khi client kết nối đến các cụm Redis, cần lưu ý đến cấu trúc liên kết của toàn bộ hệ thống.
- Redis yêu cầu nhiều RAM do sử dụng cơ chế lưu trữ trên bộ nhớ trong (in-memory).
Redis được ứng dụng như thế nào?
Redis được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau nhờ vào tính linh hoạt và hiệu quả của nó. Dưới đây là một số ví dụ điển hình về cách Redis được ứng dụng trong thực tế:
Caching
Redis thường được sử dụng như một bộ nhớ đệm (cache) để giảm tải cho cơ sở dữ liệu chính và tăng tốc độ xử lý các yêu cầu từ người dùng. Bằng cách lưu trữ dữ liệu tạm thời trong Redis, các ứng dụng có thể tránh việc truy vấn dữ liệu từ cơ sở dữ liệu gốc nhiều lần.
Bộ đếm (Counter)
Redis cung cấp các phép toán trên số nguyên một cách hiệu quả, điều này rất hữu ích cho việc tạo các bộ đếm, chẳng hạn như đếm số lượt truy cập vào trang web, hoặc theo dõi số lượng đơn hàng đã được xử lý.
Lưu trữ phiên
Redis là lựa chọn phổ biến để lưu trữ thông tin phiên người dùng trong các ứng dụng web. Thông tin phiên có thể được lưu trữ trong Redis để dễ dàng truy xuất và quản lý.
Queues
Redis hỗ trợ các danh sách (list) giúp xây dựng các hàng đợi công việc (job queues), nơi các công việc được thêm vào đầu hoặc cuối danh sách và xử lý theo thứ tự.
Publish/Subscribe (Pub/Sub)
Redis cung cấp mô hình pub/sub cho phép các ứng dụng gửi và nhận thông báo theo thời gian thực, điều này cực kỳ hữu ích trong các hệ thống thông báo, trò chuyện trực tuyến, hoặc cập nhật dữ liệu theo thời gian thực.
Hướng dẫn cách cài đặt Redis trên Ubuntu 20.04
Để cài đặt Redis trên Ubuntu 20.04, bạn có thể thực hiện theo các bước đơn giản sau:
Bước 1: Tiến hành cài đặt Redis Server
Các gói Redis đã có sẵn trong kho lưu trữ apt mặc định của Ubuntu. Để cài đặt Redis trên VPS chạy Ubuntu, bạn có thể sử dụng các lệnh sau đây:
sudo apt update sudo apt install redis-server -y
Tiếp theo, kích hoạt Redis để nó tự động khởi động cùng với hệ thống.
sudo systemctl enable redis-server

Bước 2: Tiến hành cấu hình Redis
Hãy mở và chỉnh sửa tệp cấu hình Redis tại đường dẫn /etc/redis/redis.conf
sudo nano /etc/redis/redis.conf
Cập nhật các giá trị sau trong tệp cấu hình Redis. Bạn có thể tùy chỉnh giới hạn bộ nhớ tối đa theo cấu hình máy chủ của mình.
maxmemory 256mb maxmemory-policy allkeys-lru


Cấu hình này sẽ yêu cầu Redis xóa bất kỳ key nào bằng thuật toán LRU khi bộ nhớ đạt giới hạn 256MB. Sau đó, lưu lại tệp cấu hình và khởi động lại dịch vụ Redis:
sudo systemctl restart redis-server
Bước 3: Cài đặt PHP Extension
Tiếp theo, nếu bạn muốn sử dụng Redis cho ứng dụng PHP, bạn cần cài đặt phần mở rộng PHP Redis trên hệ thống Ubuntu của mình. Để cài đặt Redis PHP, hãy thực hiện lệnh sau:
sudo apt install php-redis -y
Quá trình cài đặt sẽ tự động kích hoạt phần mở rộng Redis cho tất cả các phiên bản PHP hiện có trên máy chủ. Nếu bạn đã cài đặt PHP 7, hãy sử dụng lệnh sau để kích hoạt mô-đun Redis. Ví dụ: Để kích hoạt phần mở rộng cho PHP 7.4, bạn có thể chạy lệnh sau:
sudo phpenmod -v 7.4 -s ALL redis
Bước 4: Kết nối với Redis Server
Hãy sử dụng công cụ redis-cli để kiểm tra và xác nhận việc kết nối với máy chủ Redis.
redis-cli
Xem thêm ví dụ khác về công cụ dòng lệnh redis-cli tại: https://redis.io/docs/latest/commands/info/
redis-cli info redis-cli info stats redis-cli info server

Redis sẽ giúp cải thiện hiệu suất ứng dụng của bạn một cách đáng kể nếu được sử dụng đúng cách. Tuy nhiên, hãy nhớ cân nhắc các yếu tố về dung lượng bộ nhớ và nhu cầu ứng dụng của bạn trước khi triển khai.
Những trường hợp không nên sử dung Redis
Mặc dù Redis là một giải pháp mã nguồn mở mạnh mẽ, nhưng trong một số tình huống, các chuyên gia không khuyến nghị sử dụng Redis. Một số ví dụ điển hình bao gồm:
- Dùng Redis làm cơ sở dữ liệu duy nhất cho các ứng dụng có quy mô rất lớn.
- Dùng Redis như một máy chủ giao dịch.
- Dùng Redis thay thế cho cơ sở dữ liệu quan hệ.
Redis là một công cụ mạnh mẽ, mang đến sự linh hoạt và tốc độ vượt trội cho các ứng dụng hiện đại. Để tận dụng tối đa Redis, người dùng cần hiểu rõ các ưu nhược điểm của Redis và áp dụng sao cho phù hợp với từng tình huống cụ thể. Bằng cách này, Redis có thể trở thành một phần không thể thiếu trong chiến lược phát triển hệ thống của bạn.
Qua đó bạn cần cân nhắc kỹ trước khi áp dụng Redis làm cơ sở dữ liệu chính cho các hệ thống lớn, giao dịch tài chính, hoặc thay thế cơ sở dữ liệu quan hệ truyền thống.
InterData.vn mang đến các giải pháp máy chủ chất lượng cao như: thuê Server, thuê Cloud Server, thuê VPS và thuê Hosting. Với hạ tầng phần cứng mới nhất sử dụng bộ vi xử lý AMD EPYC Gen3 cùng NVMe U.2, đảm bảo hiệu suất vượt trội và tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh chóng. Khách hàng sẽ được trải nghiệm dịch vụ ổn định với uptime lên đến 99.99% và hỗ trợ kỹ thuật 24/7/365.
Hãy liên hệ với chúng tôi qua website hoặc hotline 1900.636822 để được tư vấn chi tiết và chọn gói dịch vụ phù hợp!