文章目录
- 单机模式
- 主从模式
- 哨兵模式
- 集群模式
- Cluster群集
- 为什么要实现Redis Cluster
- 优缺点
- 系统优化
- 1. 单例服务器，服务器本身优化
- 2. 单例服务器应用服务本身优化
单机模式
单机模式：缓存服务站只有一台redis服务器，对应用进行读和写功能，吞吐量低，容易引起宕机
主从模式
主从模式：采用一台redis服务器跟多台从服务器，主对应用做写，从做读，实现读写分离，解决单台redis压力，但是如果主服务器挂掉后需要手动的选取从服务器
哨兵模式
哨兵模式：这边也有主服务器跟从服务器，并且有哨兵进行对他们的监控状态，如果主挂掉后，会自动选取一个从作为新主，解决可用性问题，但是因为只有一台主服务器所以有大量的写操作，依然有问题
集群模式
集群模式：通过多个独立的主从，redis对外解决可用和吞吐量问题，但是应用具体写到哪一台主从，集群模式下有16384个哈希槽分别分布在主从上，根据key计算出哈希槽的位置，从而确定在哪一个主从。
Cluster群集
Redis Cluster是Redis官方提供的Redis集群功能
为什么要实现Redis Cluster
1.主从复制不能实现高可用
2.随着公司发展，用户数量增多，并发越来越多，业务需要更高的QPS，而主从复制中单机的QPS可能无法满足业务需求
3.数据量的考虑，现有服务器内存不能满足业务数据的需要时，单纯向服务器添加内存不能达到要求，此时需要考虑分布式需求，把数据分布到不同服务器上
4.网络流量需求：业务的流量已经超过服务器的网卡的上限值，可以考虑使用分布式来进行分流
5.离线计算，需要中间环节缓冲等别的需求
- 为什么要做数据分布
全量数据，单机Redis节点无法满足要求，按照分区规则把数据分到若干个子集当中
特点
所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上（不一定是平均分配）,cluster 负责维护node<->slot<->value。
Redis集群预分好16384个桶，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，根据 CRC16(key) mod 16384的值，决定将一个key放到哪个桶中。
优缺点
优点
将Redis的写操作分摊到了多个节点上，提高写的并发能力，扩容简单
缺点
每个Node承担着互相监听、高并发数据写入、高并发数据读出，工作任务繁重
如果一个节点宕机，整个集群不可用
生产中环境
redis-cluster与主从模式搭配使用，即可避免出现的集群宕机问题
架构方式（Master之间是互通的）
系统优化
1. 单例服务器，服务器本身优化
硬件资源选择（系统五大资源）
磁盘 固态盘 SCSI（硬件磁盘阵列）
服务器内存条选择（本地服务器和云服务器）
CPU 核数选择
网络网卡（本地服务器和云服务器），需要考虑负载压力下的网络流量 QPS
服务器选型（麒麟、晓龙、浪潮英信、华为、华三、戴尔（类型：刀片、塔式、机柜））
以上需要计算费用成本，还需要考虑到该服务器上的服务在运行时消耗的性能比例（需要预留给系统一部分资源）
服务本身环境的选择
操作系统选择 Linux 发行版：centos ubantu redhat server debian alphon mac SUSE（PS：虚拟化 KVM XEN FUFE）
基于操作系统，依赖环境。选择最小化安装还是指定操作系统版本的安装 + 指定内核版本。软件是否有依赖（例如：tomcat 需要 JDK，编译需要 gcc gcc-c++ pcre …）
软件资源优化 五大负载＋内核优化（TCP协议相关、队列相关、路由转发、重定向、端口、文件打开数、系统的软硬限制等）
2. 单例服务器应用服务本身优化
以 redis 为例
首先从启动读取的恢复文件来看，基于AOF需要开启 AOF功能（RDB 默认）
RDB 中 save M N 触发周期的选择判定，这会影响到磁盘资源的使用
AOF 中选择合适的 syncwrite 同步写入磁盘的策略 everysecond
使用过程中，需要考虑到的是内存的使用量（ OOM ）
内存淘汰策略：惰性淘汰＋定期删除，禁止淘汰＋定期删除。根据情况选择合适的淘汰策略（配置文件中定义）。
持久化方向
持久化的功能在保证数据完整性的同时，依然会持续性的对磁盘产生存储压力（压力来源于 AOF 和 RDB 生成的数据文件，AOF 和 RDB 的日志文件）。
数据/日志文件的定期归档
日志文件的分割（保存在日志中心）
共享存储 NFS GFS fastDFS
redis主进程
可以使用两个 redis 主进程配合实现备份冗余，提高抗高并发的能力
3. 集群优化
4. 架构优化
5. 根据数据流向进行优化
