دانلود کتاب آموزشی پیشرفته نصب و پیکربندی سرویس Redis جلد اول

این دوره به شما کمک می‌کند تا به طور عمیق با نصب، پیکربندی، مدیریت و بهینه‌سازی Redis آشنا شوید. Redis یک پایگاه داده حافظه‌محور است که به عنوان Cache و Message Broker استفاده می‌شود. دوره پیشرفته نصب و پیکربندی Redis شامل مفاهیم پیچیده‌تر و بهینه‌سازی‌های عملکردی است که برای استفاده از این سرویس در محیط‌های تولیدی ضروری است.

بخش 1. مقدمه و آشنایی با Redis

فصل 1. آشنایی کلی با Redis

• Redis چیست؟
• تاریخچه و توسعه Redis
• کاربردهای Redis در توسعه نرم‌افزار و سیستم‌های توزیع‌شده

فصل 2. ویژگی‌های اصلی Redis

• حافظه‌محور بودن (In-Memory Database)
• ساختار داده‌های چندگانه (Strings, Lists, Sets, Hashes, Sorted Sets)
• سرعت بالا و عملکرد بهینه
• پشتیبانی از پایداری داده‌ها (Persistence)

فصل 3. موارد استفاده Redis

• Redis به عنوان Cache
• Redis به عنوان Message Broker
• Redis به عنوان Data Store
• استفاده Redis در سیستم‌های Real-Time مانند سیستم‌های Notification

فصل 4. ساختار داده‌ها در Redis

• آشنایی با انواع داده‌های Redis:
  • Strings: ساده‌ترین نوع داده برای ذخیره‌سازی مقادیر
  • Lists: ذخیره‌سازی لیستی از مقادیر
  • Sets: ذخیره‌سازی مجموعه‌ای از مقادیر یکتا
  • Hashes: ذخیره‌سازی داده‌ها به صورت کلید-مقدار
  • Sorted Sets: ذخیره‌سازی مقادیر مرتب‌شده
• انتخاب بهترین ساختار داده برای کاربردهای مختلف

فصل 5. مقایسه Redis با سایر پایگاه داده‌ها

• تفاوت Redis با پایگاه‌های داده SQL
• تفاوت Redis با پایگاه‌های داده NoSQL مانند MongoDB و Cassandra
• چرا Redis برای بارگذاری بالا و عملکرد سریع مناسب است؟

فصل 6. معماری Redis

• معماری تک-نخی (Single-Threaded) و اهمیت آن در عملکرد Redis
• ساختار کلاینت-سرور در Redis
• نحوه مدیریت حافظه در Redis

فصل 7. چرا Redis را انتخاب کنیم؟

• مزایای Redis برای پروژه‌های بزرگ
• قابلیت مقیاس‌پذیری در Redis
• ساده‌سازی معماری سیستم با Redis

فصل 8. ابزارها و کتابخانه‌های Redis

• معرفی CLI (Command Line Interface) برای Redis
• کتابخانه‌های Redis برای زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف (Python, Java, Node.js)
• ابزارهای مانیتورینگ Redis (Redis Insight)

بخش 2. نصب و راه‌اندازی Redis

فصل 1. نصب Redis در سیستم‌عامل‌های مختلف

• سیستم‌عامل‌های لینوکسی:
  • نصب Redis در Ubuntu با استفاده از apt
  • نصب Redis در CentOS و RHEL با استفاده از yum یا dnf
  • نصب Redis در Debian با استفاده از apt-get
• نصب Redis از سورس کد:
  • دریافت آخرین نسخه Redis از وب‌سایت رسمی (redis.io)
  • کامپایل و نصب Redis با دستورات make و make install
  • مدیریت تنظیمات پیشرفته هنگام کامپایل

فصل 2. پیکربندی اولیه Redis

• پیکربندی redis.conf:
  • تغییر پورت پیش‌فرض Redis (پورت 6379)
  • تنظیم مسیر داده‌ها و فایل‌های پایداری (Persistence)
• فعال کردن تنظیمات شبکه:
  • تغییر Binding IP برای محدود کردن دسترسی به localhost یا IPهای خاص
  • تنظیمات امنیتی اولیه برای محدود سازی دسترسی
• تنظیم Autostart برای Redis:
  • استفاده از systemd برای مدیریت سرویس Redis
  • فعال کردن Redis به‌صورت خودکار در زمان بوت شدن سیستم (systemctl enable redis)

فصل 3. مدیریت Redis به‌عنوان سرویس

• مدیریت سرویس Redis با دستورات systemctl
• استفاده از log files برای مشاهده وضعیت سرویس:
  • پیدا کردن لاگ‌های خطاها و اطلاعات اجرا در مسیر /var/log/redis/

فصل 4. نصب Redis در سیستم‌های ویندوزی

• استفاده از نسخه Redis ویندوز:
  • دریافت Redis برای ویندوز از مخزن‌های GitHub
  • تنظیم مسیر Redis و مدیریت آن به‌عنوان سرویس ویندوز
• پیکربندی پیشرفته در ویندوز:
  • تغییر تنظیمات پیش‌فرض مانند maxmemory و timeout
  • راه‌اندازی و بررسی Redis CLI در ویندوز

فصل 5. تنظیمات محیط آزمایشی Redis

• راه‌اندازی Redis در Docker:
  • دریافت ایمیج Redis با docker pull redis
  • اجرای Redis با Docker Compose
• نصب Redis در محیط Cloud:
  • تنظیم Redis در AWS یا Google Cloud
  • استفاده از Redis Enterprise در Azure

فصل 6. مشکلات رایج هنگام نصب Redis

• بررسی و حل خطاهای نصب:
  • خطاهای مربوط به دسترسی یا پورت‌ها
  • حل مشکل استفاده بیش از حد از منابع سیستم
• تنظیمات Firewall و SELinux:
  • پیکربندی Firewall برای باز کردن پورت Redis
  • بررسی و تنظیم SELinux برای سازگاری با Redis

فصل 7. راه‌اندازی چندین نمونه (Instance) از Redis

• پیکربندی چند نمونه Redis روی یک سرور:
  • استفاده از فایل‌های کانفیگ جداگانه
  • تغییر پورت برای نمونه‌های مختلف
• مدیریت نمونه‌ها با Systemd:
  • ایجاد سرویس‌های جداگانه برای هر نمونه

فصل 8. بررسی سلامت نصب Redis

• استفاده از Redis CLI برای تست:
  • اجرای دستورات PING و SET و GET برای بررسی عملکرد Redis
• بررسی لاگ‌های Redis برای خطاها:
  • پیدا کردن و رفع خطاهای مربوط به نصب
• آزمایش عملکرد Redis با ابزارهای Benchmark:
  • استفاده از ابزار redis-benchmark برای اندازه‌گیری کارایی

بخش 3. پیکربندی Redis

فصل 1. تنظیمات عمومی فایل پیکربندی (redis.conf)

• معرفی فایل پیکربندی redis.conf و اهمیت آن.
• بررسی تنظیمات پیش‌فرض Redis.
• فعال‌سازی و تغییر پورت پیش‌فرض (6379).
• IP Binding: محدود کردن دسترسی به Redis از آدرس‌های IP خاص.
• تنظیم مسیر فایل لاگ‌ها و تنظیمات مربوط به سطح گزارش‌دهی (Logging Levels).

فصل 2. تنظیمات حافظه و عملکرد

• تعیین حداکثر حافظه قابل استفاده (maxmemory).
• بررسی و تنظیم Cache Eviction Policies:
  • LRU (Least Recently Used).
  • LFU (Least Frequently Used).
  • Random Key Eviction.
• نحوه استفاده از maxmemory-policy برای مدیریت حافظه.
• تنظیم مقدار maxclients برای کنترل تعداد اتصالات همزمان.

فصل 3. پیکربندی پایداری داده‌ها (Persistence)

• تفاوت بین RDB (Redis Database) و AOF (Append-Only File).
  • مزایا و معایب هر یک.
• تنظیمات فایل RDB:
  • تنظیم زمان‌بندی ذخیره‌سازی دوره‌ای داده‌ها (save).
  • دستورهای SAVE و BGSAVE.
• تنظیمات فایل AOF:
  • حالت‌های نوشتن داده‌ها در AOF (always, everysec, no).
  • بازنویسی خودکار فایل AOF برای کاهش حجم آن.
• ترکیب RDB و AOF برای ایجاد تعادل بین عملکرد و پایداری داده‌ها.

فصل 4. تنظیمات امنیتی Redis

• اضافه کردن رمز عبور برای دسترسی به Redis (requirepass).
• محدود کردن دسترسی‌ها با استفاده از ACLs (Access Control Lists).
• استفاده از SSL/TLS برای رمزگذاری ارتباطات.
• تنظیمات IP Binding برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز.
• تنظیم قوانین فایروال (Firewall) برای محافظت از سرور.

فصل 5. پیکربندی Replication (تکثیر داده‌ها)

• راه‌اندازی Master-Slave Replication:
  • تنظیم سرور اصلی (Master).
  • تنظیم سرورهای فرعی (Slaves) با استفاده از replicaof.
  • پیکربندی خودکار با استفاده از Redis Sentinel.
• مدیریت خطاها و بازیابی خودکار در صورت خرابی Master.

فصل 6. پیکربندی Redis Cluster

• معرفی مفهوم Sharding و استفاده از Redis Cluster برای تقسیم داده‌ها.
• راه‌اندازی Redis Cluster در محیط‌های تولیدی:
  • تنظیمات فایل‌های پیکربندی برای هر Node.
  • استفاده از دستورات CLI برای پیکربندی خوشه.
• بررسی حالت Failover و نحوه مدیریت آن در خوشه.
• ابزارهای مورد نیاز برای مدیریت Redis Cluster.

فصل 7. بهینه‌سازی تنظیمات Redis

• بررسی latency و روش‌های کاهش آن.
• تنظیمات مربوط به شبکه:
  • تنظیمات tcp-keepalive برای مدیریت اتصالات پایدار.
  • بهینه‌سازی زمان تأخیر با استفاده از تنظیمات timeout.
• بررسی عملکرد Redis با استفاده از Benchmarks.

فصل 8. پیکربندی تنظیمات پیشرفته

• نحوه استفاده از Lua Scripting برای عملیات پیچیده.
• تنظیمات خاص برای استفاده Redis در حالت‌های مختلف (Cache, Pub/Sub, و غیره).
• ترکیب Redis با سایر ابزارهای نظارت و مدیریت (مانند Prometheus).

بخش 4. امنیت در Redis

فصل 1. تنظیمات امنیتی پایه در Redis

• اهمیت امنیت در Redis
• محدودیت‌های امنیتی پیش‌فرض Redis
• محدود کردن دسترسی‌ها از طریق تنظیمات پایه (IP Binding و Listen Address)

فصل 2. فعال‌سازی رمز عبور برای Redis

• پیکربندی رمز عبور در فایل redis.conf
• استفاده از پارامتر requirepass برای تعریف رمز عبور
• نکات امنیتی برای انتخاب رمز عبور قوی
• مدیریت دسترسی کاربران پس از فعال‌سازی رمز عبور

فصل 3. استفاده از SSL/TLS برای ارتباطات امن

• اهمیت استفاده از پروتکل‌های امن در Redis
• نصب و پیکربندی کتابخانه Redis برای پشتیبانی از SSL
• ایجاد و استفاده از گواهینامه‌های SSL
• تنظیم فایل‌های پیکربندی برای فعال‌سازی SSL/TLS
• تست و بررسی ارتباط امن بین کلاینت و سرور Redis

فصل 4. محدود کردن دسترسی به Redis

• استفاده از IP Binding برای محدود کردن دسترسی‌ها به آدرس‌های خاص
• پیکربندی فایروال برای محدود کردن دسترسی به Redis
• استفاده از ابزارهایی مانند iptables یا ufw برای فایروال

فصل 5. پیکربندی ACLs (Access Control Lists) در Redis

• معرفی ACLs و نقش آنها در امنیت Redis
• تعریف کاربران جدید در Redis با دسترسی محدود
• تنظیم دسترسی‌های خاص برای هر کاربر
• دستورات مرتبط با ACLs مانند ACL SETUSER و ACL LIST
• بررسی و مدیریت لاگ‌های دسترسی با ACLs

فصل 6. جلوگیری از حملات Brute-Force

• نظارت بر تلاش‌های ناموفق برای ورود
• استفاده از ابزارهایی مانند fail2ban برای جلوگیری از حملات
• ایجاد قوانین محدود‌کننده برای تلاش‌های بیش از حد ناموفق

فصل 7. بهینه‌سازی امنیت از طریق پیکربندی شبکه

• تنظیمات شبکه‌ای Redis برای جلوگیری از دسترسی‌های غیرمجاز
• استفاده از unixsocket برای ارتباط‌های محلی امن
• تنظیم پارامترهای protected-mode در Redis
• بررسی و تحلیل تهدیدات شبکه‌ای مرتبط با Redis

فصل 8. مدیریت امنیت در محیط‌های چند سروری (Cluster و Sentinel)

• تنظیمات امنیتی Redis Cluster
• مدیریت ارتباطات امن بین نودهای مختلف Redis Cluster
• پیکربندی امنیت در Sentinel برای مدیریت خودکار

فصل 9. بررسی و مانیتورینگ امنیت Redis

• استفاده از ابزارهای مانیتورینگ برای شناسایی فعالیت‌های مشکوک
• بررسی لاگ‌های Redis برای یافتن مشکلات امنیتی
• تحلیل عملکرد سیستم و جلوگیری از سوء‌استفاده

فصل 10. بهترین روش‌ها برای امنیت Redis

• آپدیت مرتب Redis برای رفع آسیب‌پذیری‌های امنیتی
• استفاده از نسخه‌های پایدار و مطمئن Redis
• اجرای Redis در محیط‌های ایزوله (مانند Docker یا Virtual Machines)
• استفاده از ابزارهای جانبی برای افزایش امنیت (مانند Redis Sentinel)

بخش 5. استفاده از Redis به عنوان Cache

فصل 1. آشنایی با Redis Cache

• نقش Redis در بهبود سرعت اپلیکیشن‌ها
• مقایسه Redis Cache با سایر مکانیزم‌های کش (مثل Memcached)
• موارد استفاده Redis Cache در پروژه‌های تولیدی:
  • کش کردن نتایج جستجو
  • ذخیره‌سازی اطلاعات سشن کاربران
  • مدیریت داده‌های موقت

فصل 2. تنظیمات Cache در Redis

• معرفی و استفاده از تنظیمات اصلی:
  • maxmemory
  • maxmemory-policy
  • eviction policies
• بهینه‌سازی فضای کش برای داده‌های حجیم
• معرفی دستورهای مرتبط با TTL و Expiration

فصل 3. الگوریتم‌های مدیریت حافظه در Redis

• توضیح الگوریتم‌های مدیریت کش:
  • Least Recently Used (LRU)
  • Least Frequently Used (LFU)
  • Time-to-Live (TTL)
• مقایسه این الگوریتم‌ها و بهترین انتخاب براساس نیاز

فصل 4. پیکربندی Maxmemory Policy

• تنظیم مقدار maxmemory برای محدود کردن مصرف حافظه
• بررسی تاثیر تنظیمات مختلف روی عملکرد:
  • Noeviction
  • Allkeys-LRU
  • Allkeys-Random
  • Volatile-LRU
  • Volatile-TTL

فصل 5. بهینه‌سازی TTL (Time-to-Live)

• نحوه تعیین زمان زندگی برای کلیدها
• دستورهای مرتبط:
  • EXPIRE
  • TTL
  • PERSIST
• تعیین TTL به صورت پویا برای داده‌های موقت

فصل 6. کاهش مصرف حافظه Redis

• فشرده‌سازی داده‌ها در حافظه
• استفاده از انواع داده‌های مناسب (Strings، Lists، Hashes)
• حذف کلیدهای بی‌استفاده با استفاده از UNLINK

فصل 7. استفاده از Redis برای کش کردن دیتابیس‌ها

• ذخیره‌سازی کوئری‌های SQL به عنوان کش
• کش کردن درخواست‌های API
• استفاده از Redis در کنار پایگاه‌های داده MySQL و PostgreSQL

فصل 8. دستورهای Redis Cache برای مدیریت داده‌ها

• مدیریت کلیدها:
  • SET
  • GET
  • DEL
• دستورهای مرتبط با حافظه:
  • MEMORY USAGE
  • MEMORY STATS
• دستورهای مرتبط با کش:
  • FLUSHALL
  • FLUSHDB

فصل 9. بررسی راهکارهای کاهش Latency در Redis Cache

• پیکربندی تنظیمات شبکه برای کاهش تاخیر
• استفاده از پیکربندی مناسب I/O در Redis
• استفاده از Cluster برای توزیع بار و افزایش عملکرد

فصل 10. پیاده‌سازی Use Caseهای واقعی

• مدیریت سشن کاربران با Redis
• پیاده‌سازی کش در پروژه‌های مقیاس بزرگ
• ایجاد سیستم Notification با استفاده از Redis Cache

بخش 6. مقیاس‌پذیری و کار با Redis Cluster

فصل 1. آشنایی با Redis Cluster

• تعریف Redis Cluster و اهمیت مقیاس‌پذیری
• مزایای Redis Cluster نسبت به معماری تک‌نود (Single Node)
• کاربردهای Redis Cluster در سیستم‌های توزیع‌شده

فصل 2. ساختار و معماری Redis Cluster

• تقسیم داده‌ها (Data Partitioning) و مفهوم Slotها
• نحوه تخصیص Slotها به نودهای مختلف
• نقش نودهای Master و Slave در Redis Cluster
• Failover و مدیریت خودکار در صورت خرابی نودها
• مفهوم Replication و افزونگی داده‌ها در Cluster

فصل 3. مراحل پیکربندی Redis Cluster

• تنظیمات اولیه در فایل پیکربندی (redis.conf)
  • فعال کردن Redis Cluster Mode
  • تخصیص Slotها و پیکربندی Replica‌ها
• ایجاد و راه‌اندازی Cluster با استفاده از ابزار redis-cli
• استفاده از دستورات Cluster مانند:
  • CLUSTER INFO
  • CLUSTER NODES
  • CLUSTER MEET
  • CLUSTER REBALANCE

فصل 4. مدیریت Redis Cluster

• مدیریت نودها (اضافه کردن/حذف کردن نود)
• مدیریت Slotها و توزیع مجدد داده‌ها در نودهای Cluster
• نظارت بر وضعیت نودها و Slotها
• دستورات Redis برای تغییر نقش Master و Slave

فصل 5. تقسیم داده‌ها و Sharding

• مفهوم Sharding در Redis و تفاوت آن با Replication
• نحوه تقسیم داده‌ها بین نودهای مختلف
• مثال‌هایی از تقسیم داده‌ها با استفاده از Slotها
• مزایا و محدودیت‌های Sharding در Redis

فصل 6. حل مشکلات مقیاس‌پذیری Redis Cluster

• شناسایی مشکلات در تقسیم داده‌ها و Slotها
• برخورد با چالش‌های Replication و Failover
• روش‌های بهینه‌سازی عملکرد Redis Cluster:
  • تنظیمات مناسب در redis.conf
  • استفاده از Monitoring Tools

فصل 7. ابزارهای نظارت و مدیریت Redis Cluster

• ابزارهای مانیتورینگ Redis Cluster:
  • Redis Insight
  • Prometheus و Grafana
• استفاده از ابزارهای CLI برای مدیریت Cluster
• تجزیه و تحلیل لاگ‌ها برای شناسایی مشکلات عملکرد

فصل 8. امنیت در Redis Cluster

• پیکربندی امنیتی برای Redis Cluster:
  • تنظیم رمز عبور و ACLs
  • محدود کردن دسترسی با IP Binding
• استفاده از SSL/TLS برای ارتباطات ایمن

فصل 9. استفاده از Redis Cluster در محیط‌های تولیدی

• بررسی بهترین روش‌ها (Best Practices) برای استفاده از Redis Cluster
• پیکربندی Cluster در محیط‌های تولیدی با بارگذاری بالا
• بهینه‌سازی حافظه و Latency در Redis Cluster

فصل 10. تحلیل و تست Redis Cluster

• تست عملکرد Redis Cluster با ابزار Redis Benchmark
• تحلیل خروجی دستورات CLUSTER INFO و SLOWLOG
• مثال‌هایی از تست و بررسی داده‌ها در یک Cluster واقعی