Jak Redis spravuje paměť?

Question

Accepted Answer

Protože Redis ukládá data v RAM, **správa paměti** je kritická — pochopení limitu `maxmemory`, **zásad vyřazování**, optimalizace paměti a monitorování je nezbytné pro spolehlivý provoz Redis bez rizika nedostatku paměti.

## maxmemory a vyřazování

```text
Set a memory limit so Redis doesn't consume all RAM:
  maxmemory 2gb                       # cap Redis at 2GB
  maxmemory-policy allkeys-lru        # what to do when the limit is reached

When the limit is hit, Redis EVICTS keys per the policy (or rejects writes):
  allkeys-lru   → evict least-recently-used (any key) — common for a pure cache
  allkeys-lfu   → evict least-frequently-used
  volatile-lru  → evict LRU among keys WITH a TTL only
  volatile-ttl  → evict keys closest to expiry
  noeviction    → reject writes when full (good if Redis holds important data)
```

Nastavení `maxmemory` plus **zásada vyřazování** kontrolují chování, když se paměť zaplní — to je nezbytné, aby se Redis nevyčerpal systémové paměti nebo se neselhalo.

## Monitorování paměti

```bash
INFO memory               # used_memory, peak, fragmentation ratio, etc.
MEMORY USAGE key          # memory used by a specific key
MEMORY DOCTOR             # diagnostics/recommendations
DBSIZE                    # number of keys
# watch: used_memory vs maxmemory, evicted_keys, fragmentation
```

## Techniky optimalizace paměti

```text
✓ Set TTLs → expire data that's no longer needed (don't let data accumulate forever)
✓ Use efficient data structures → small hashes/lists/sets use compact encodings (ziplist/
  listpack) → much less memory than many separate keys
✓ Shorter key names (minor, but adds up at scale)
✓ Store only what you need; consider compression for large values
✓ Avoid huge keys (a single huge value/collection) — they cause latency spikes
```

## Proč je správa paměti v Redisu důležitá

```text
RAM is LIMITED and more expensive than disk. Running out of memory →
  evictions (cache misses), rejected writes, or crashes.
→ Capacity planning, eviction policy, TTLs, and monitoring keep Redis healthy.
```

## Proč to má význam

Porozumění správě paměti v Redisu je důležité pro **spolehlivý provoz Redisu**, protože Redis ukládá data v omezené, relativně drahé RAM, takže správa paměti je nezbytná, aby se zabránilo vyčerpání (což způsobuje vyřazování, odmítnuté zápisy nebo selhání).

Základní praktika — nastavení **`maxmemory`** (omezení paměti Redisu) plus **zásada vyřazování** — je kritická: kontroluje, co se stane, když je limit dosažen (vyřazování klíčů podle zásad jako `allkeys-lru` pro čistou cache nebo `noeviction` pro odmítnutí zápisů, když Redis drží důležitá data), což brání tomu, aby Redis vyčerpal systémovou paměť.

Volba správné zásady vyřazování pro daný případ použití (LRU/LFU pro cache, noeviction nebo volatile zásady, když na datech záleží) je klíčové konfigurační rozhodnutí. **Monitorování paměti** (`INFO memory` pro využití, špičku, fragmentaci a vyřazené klíče; `MEMORY USAGE` na klíč) je nezbytné pro operační povědomí — sledování využití proti limitu a zachycení problémů.

Znalost **technik optimalizace paměti** — použití TTL ke zrušení nepotřebných dat, volba efektivních datových struktur (malé haše/seznamy používají kompaktní kódování, mnohem levnější než mnoho samostatných klíčů), vyhýbání se obrovským klíčům (které způsobují špičky latence) a ukládání pouze toho, co je potřebné — pomáhá vyhovět více v paměti a běžet efektivně.

Protože in-memory povaha Redisu činí paměť konečným, kritickým zdrojem, a protože správná správa paměti (maxmemory + zásada vyřazování, monitorování a optimalizace) je to, co udržuje Redis zdravý a zabraňuje selháním z důvodu nedostatku paměti, je pochopení správy paměti Redisu důležitou, prakticky relevantní znalostí pro spolehlivý provoz Redisu, klíčovou operační otázkou, která rozlišuje ty, kdo mohou provozovat Redis v produkci, od těch, kdo pouze vědí, jak jej používat, a je nezbytné pro vyhýbání se skutečným selháním, která přicházejí z nespravované paměti.