1. 主从 + 哨兵 问题分析
(1)在主从 + 哨兵模式中,仍然只有一个Master节点。当并发写请求较大时,哨兵模式并不能缓解写压力
(2) 在Redis Sentinel模式中,每个节点需要保存全量数据,冗余比较多
2. Cluster概念
从3.0版本之后,官方推出了Redis Cluster,它的主要用途是实现数据分片(Data Sharding),不过同样可以实现HA,是官方当前推荐的方案。
1.Redis-Cluster采用无中心结构
2.只有当集群中的大多数节点同时fail整个集群才fail。
3.整个集群有16384个slot,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,根据 CRC16(key) mod16384
的值,决定将一个key放到哪个桶中。读取一个key时也是相同的算法。
4.当主节点fail时从节点会升级为主节点,fail的主节点online之后自动变成了从节点
3. 故障转移
Redis集群的主节点内置了类似Redis Sentinel的节点故障检测和自动故障转移功能,当集群中的某个主节点下线时,集群中的其他在线主节点会注意到这一点,并对已下线的主节点进行故障转移。
4. 集群分片策略
Redis-cluster分片策略,是用来解决key存储位置的
常见的数据分布的方式:顺序分布、哈希分布、节点取余哈希、一致性哈希
5. Redis 集群的数据分片
Redis 集群没有使用一致性hash, 而是引入了 哈希槽的概念。
预设虚拟槽,每个槽就相当于一个数字,有一定范围。
Redis Cluster中预设虚拟槽的范围为0到16383
步骤:
- 把16384槽按照节点数量进行平均分配,由节点进行管理
- 对每个key按照CRC16规则进行hash运算
- 把hash结果对16383进行取余
- 把余数发送给Redis节点
- 节点接收到数据,验证是否在自己管理的槽编号的范围
- 如果在自己管理的槽编号范围内,则把数据保存到数据槽中,然后返回执行结果
- 如果在自己管理的槽编号范围外,则会把数据发送给正确的节点,由正确的节点来把数据保存在对应的槽中
需要注意的是:Redis Cluster的节点之间会共享消息,每个节点都会知道是哪个节点负责哪个范围内的数据槽
虚拟槽分布方式中,由于每个节点管理一部分数据槽,数据保存到数据槽中。当节点扩容或者缩容时,对数据槽进行重新分配迁移即可,数据不会丢失。
6. Redis Cluster步骤分析
- 启动节点:将节点以集群方式启动,此时节点是独立的。
- 节点握手:将独立的节点连成网络。
- 槽指派:将16384个槽位分配给主节点,以达到分片保存数据库键值对的效果。
- 主从复制:为从节点指定主节点。