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源码中redis技术Redis Cluster 有哪些优势和限制?

日期: 2019-11-20 10:33:43 人气: -

1. 概述

Redis Cluster 是 Redis 原生的数据分片实现,可以自动在多个节点上分布数据,不需要依赖任何外部的工具。

Redis Cluster 中所有 key 会被分派到 16384 个 slot(hash 槽)中,这些 slot 又会被指派到多个 Redis 节点上。

640.webp.jpg

一个 key 会映射到某个 slot,算法:

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384


这个 slot 的机制会给我们带来一点麻烦,后面会讲到。

2. 优势

  • 高性能

Redis Cluster 的性能与单节点部署是同级别的。

  • 高可用

Redis Cluster 支持标准的 master-replica 配置来保障高可用和高可靠。

Redis Cluster 也实现了一个类似 Raft 的共识方式,来保障整个集群的可用性。

  • 易扩展

向 Redis Cluster 中添加新节点,或者移除节点,都是透明的,不需要停机。

水平、垂直方向都非常容易扩展。

  • 原生

部署 Redis Cluster 不需要其他的代理或者工具,而且 Redis Cluster 和单机 Redis 几乎完全兼容。

3. 限制

3.1 需要客户端的支持

客户端需要修改,以便支持 Redis Cluster。

虽然 Redis Cluster 已经发布有几年时间了,但仍然有些客户端是不支持的,所以需要到 Redis 官网上去查询一下。

3.2 只支持一个数据库

不像单机Redis,Redis Cluster 只支持一个数据库(database 0),select 命令就不能用了,但实际也很少有人使用多数据库,所以这个限制并没什么影响。

3.3 Multi-Key 操作受限

Multi-Key(多key)是什么意思?

某些情况是多 key 的操作,例如:

  • SUNION,这类命令会操作多个key
  • 事务,会在一个事务中操作多个key
  • LUA脚本,也会操作多个key

这类情况都需要特别注意,因为:

Redis Cluster 要求,只有这些 key 都在同一个 slot 时才能执行。

例如,有2个key,key1 和 key2。

key1 是映射到 5500 这个 slot 上,存储在 Node A。

key2 是映射到 5501 这个 slot 上,存储在 Node B。

那么就不能对 key1 和 key2 做事务操作。

4. Multi-Key 限制的处理

对于多key场景,需要做好数据空间的设计,Redis Cluster 提供了一个 hash tag 的机制,可以让我们把一组 key 映射到同一个 slot。

例如:user1000.following 这个 key 保存用户 user1000 关注的用户;user1000.followers保存用户 user1000 的粉丝。

这两个 key 有一个共同的部分 user1000,可以指定对这个共同的部分做 slot 映射计算,这样他们就可以在同一个槽中了。

使用方式:

{user1000}.following 和 {user1000}.followers


就是把共同的部分使用 { } 包起来,计算 slot 值时,如果发现了花括号,就会只对其中的部分进行计算。

5. 小结

Multi-Key 这一点是 Redis Cluster 对于我们日常使用中最大的限制,一定要注意,如果多key不在同一个 slot 中就会报错,例如:

(error) CROSSSLOT Keys in request don't hash to the same slot

需要使用 hash tag 设计好 key 的空间。


分类标签: 哪些 优势 限制 概述 实现