关于缓存:架构师必备Redis的几种集群方案

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论断

有以下几种 Redis 集群计划,先说论断:

  • Redis cluster:该当优先思考应用 Redis cluster。
  • codis:旧我的项目如果仍在应用 codis,可持续应用,但也举荐迁徙到 Redis cluster。
  • twemproxy:不倡议应用,与 codis 同为 proxy 计划,但不如 codis(twemproxy 不能平滑地扩容)。
  • 客户端分片:该当禁止应用,因为扩容简单,如果 2 个服务同时读写,其中一个批改了路由,另一个不批改会有问题。

上面重点介绍 Redis cluster 和 codis。

Redis cluster 原理

架构

是官网反对的 Redis 集群计划:

  • 去中心化架构,不依赖内部存储,每个节点都有槽位信息、以及一部分数据,各节点之间应用 gossip 协定交互信息
  • 划分为 16384 个 slot 槽位,每个 key 依照分片规定,对 key 做 crc16 % 16384 失去 slot id
  • 每个 Redis 节点存储了一部分槽位数据,各个 Redis 节点独特分担 16384 个 slot 槽位
  • 客户端需恪守 Redis cluster 标准读写数据,客户端连贯集群时,会失去一份集群的槽位配置信息,客户端本地缓存了 slot 到 node 的映射关系,以便间接定位到对应的 Redis 节点

    • 用 key 计算出 slot
    • 通过本地缓存的 slot 到 node 映射关系(某个 slot 范畴映射到某个 node),用 slot 得出 node
    • 申请对应的 node 节点,如果 key 对应的槽位在 Redis 节点存储的各槽位中,则查问后果
    • 如果 key 对应的槽位不在 Redis 节点存储的各槽位中(即 key 所在的槽位不归该节点治理),则返回 moved < 节点 > 提醒客户端再次申请指定的节点,并更新本地映射关系
    • 如果申请的 key 对应槽位正在迁徙,则返回 ask < 节点 > 提醒客户端再次申请指定的节点
  • 主库读写,从库用于高可用备份、个别不用来承当读申请:主从同步通过指令流、环形数组来做增量同步,通过 RDB 来做全量同步

长处

  • 官网反对的集群计划,能应用最新 feature
  • 性能好,无多余网络开销
  • 无一致性问题,读写申请都走主节点
  • 槽位更精密,16384(2^14)相比于 codis 的 1024

毛病

  • 如果是从旧版不反对集群的 Redis 降级而来,需做较大革新,把传统的 Jedis client 需替换成智能客户端来保护 key 到 slot 的映射关系,如 lettuce
  • 官网是最小应用准则,没有易用的扩容、迁徙工具,须要寻找社区提供的易用界面,或自行研发
  • 迁徙过程中性能可能受影响,有 3 次申请:首次 get 失去 ask 返回、再次 asking 确认指定节点是否有槽位、最初 get

codis 原理

架构

是 Go 语言编写的 Redis proxy 集群计划:

  • codis-proxy 作为下层 proxy,负责路由申请至底层的 Redis 分片。client 与 proxy 交互,能够把 proxy 当作一般的 Redis 实例一样,因为 codis-proxy 实现了 Redis 协定,API 保持一致。
  • Redis 分片是一个 codis-group,包含了多个 codis-server,其中有 1 个主节点、n 个从节点,用来作读写拆散,主节点承当写申请,从节点摊派读申请。各个分片的 Redis 实例是独立的,互不感知。codis-server 与一般 Redis 实例的区别是,在 Redis 的根底上扩大实现了 slot 槽的性能,用于扩容、数据迁徙。
  • 分片规定:对 key 做 crc32 % 1024
  • 强依赖 zookeeper,来存储节点槽位信息。
  • codis-dashboard、codis-fe 是集群运维工具。

长处

  • 客户端无需感知背地细节,应用起来跟 Redis 单实例无显著区别(除局部命令不反对)
  • 平滑扩容,运维操作简略,有易于应用的 web 界面

毛病

  • 是在 Redis 官网未反对集群计划之前的可选计划,目前已进行更新
  • proxy 会带来额定的网络开销,申请链路多了一层
  • 读写拆散可能呈现不统一的问题,也须要评估申请读写比
  • 须要额定保护 zookeeper
正文完
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