Redis的设计模式 redis使用的设计模式

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mob6454cc7acbf7 2023-07-13 00:13:58

文章标签 Redis的设计模式 redis Redis 客户端 文章分类 Redis 数据库

Redis架构设计

目前流行的四种模式

一、一致性Hash
二、Redis哨兵模式
三、Codis
四、Redis_cluster
五、Codis集群和Redis_cluster的优劣对比

目前流行的四种模式

读者们，你们好！目前流行的Redis架构主要有四种，分别为：一致性Hash、Redis哨兵模式、Codis、Redis_cluster。

一、一致性Hash

Redis的设计模式 redis使用的设计模式_redis

普通的Hash算法：对应于不同的数据，会精确的哈希到对应的Redis服务器上，但是一旦某台redis服务器宕机，所有的索引都将失效，需要重新全部Hash一遍。

一致性Hash算法：简单说Hash算法是将对应的key哈希到一个具有2^{32次方个桶的空间中，即0~(2}32)-1的数字空间中。现在我们可以将这些数字头尾相连，想象成一个闭合的环形。将多台redis服务器或者实例映射到环中，将对象的key进行hash后按照顺时针方向存储到离自己最近的机器中。【对于服务器的增减，key的存储位置发生了变化，但是数据不会全乱。】另外为了平衡性追加对应的虚节点。

优点：

1、解决了普通hash算法遇到服务器宕机后所有数据重新哈希的问题

2、增加虚节点可以提高一定的平衡性

缺点：

1、客户端代码复杂（需要运用一致性hash算法、动态增减节点算法、节点监控算法等等）

2、增减节点会导致一部分缓存不可用

总结：在系统设计中，一般不会考虑该方案。

参考博客：

【http://blog.csdn.net/u014490157/article/details/52244378】

【http://blog.csdn.net/cywosp/article/details/23397179】

二、Redis哨兵模式

单个哨兵：

Redis的设计模式 redis使用的设计模式_客户端_02

多个哨兵：

Redis的设计模式 redis使用的设计模式_Redis_03

主要功能如下：

1、不时地监控redis是否按照预期良好地运行;

2、如果发现某个redis节点运行出现状况，能够通知另外一个进程(例如它的客户端);

3、能够进行自动切换。当一个master节点不可用时，能够选举出master的多个slave(如果有超过一个slave的话)中的一个来作为新的master,其它的slave节点会将它所追随的master的地址改为被提升为master的slave的新地址。

4、哨兵为客户端提供服务发现，客户端链接哨兵，哨兵提供当前master的地址然后提供服务，如果出现切换，也就是master挂了，哨兵会提供客户端一个新地址。

优点：

1、可监控redis是否正常运行

2、出现状况时，会发出通知

3、自动切换

缺点：

1、需要多个哨兵【防止单个哨兵宕机】

2、单机只支持垂直扩展

总结：数据量未来可估计，结构简单，运维难度低，可根据业务选择使用。

参考博客：

【http://www.cnblogs.com/kerwinC/p/6069864.html】

【http://blog.csdn.net/a67474506/article/details/50435498】

三、Codis

Redis的设计模式 redis使用的设计模式_Redis的设计模式_04

codis-proxy 提供连接集群redis服务的入口

codis-redis-group 实现redis读写的水平扩展，高性能

codis-redis 实现redis实例服务，通过codis-ha实现服务的高可用

zookeeper 配置管理，名字服务，提供分布式同步以及集群管理

Codis 是一个分布式 Redis 解决方案, 对于上层的应用来说, 连接到 Codis Proxy 和连接原生的 Redis Server 没有明显的区别 (有一些命令不支持), 上层应用可以像使用单机的 Redis 一样使用, Codis 底层会处理请求的转发, 不停机的数据迁移等工作, 所有后边的一切事情, 对于前面的客户端来说是透明的, 可以简单的认为后边连接的是一个内存无限大的 Redis 服务。

优点：

1、支持水平扩展和垂直扩展

2、可以实现监控

3、数据的分布式存储（pre-sharding）

4、每个group的主从选举机制。（集成了redis-sentinel）

缺点：结构复杂，运维难度大

总结：数据量未来不可估计，且redis仅仅用于缓存的情况下，建议使用。

参考博客：

【http://www.cnblogs.com/xuanzhi201111/p/4425194.html】

【http://www.cnblogs.com/cjing2011/p/9bafc11fc32e37d2ba29a8758f4b16ff.html】

【zookeeper】【http://www.cnblogs.com/yuyijq/p/3424473.html】

四、Redis_cluster

Redis的设计模式 redis使用的设计模式_redis_05

redis_cluster是一种分布式Redis集群策略，具有一定的容错性和线性可扩展性。

Redis_cluster功能特性：

1、高可用性与可线性扩张到1000个节点

2、数据自动路由到多个节点

3、节点间数据共享

4、可动态添加或者删除节点

5、部分节点不可达时，集群仍可用

6、数据通过异步复制,不保证数据的强一致性

7、可动态调整数据分布

优点：
1、分片实现扩容
2、节点高可用
3、节点之间可以通信
4、不需要proxy层
5、容错性好
缺点：
1、客户端要求比较高，很多语言的客户端不能很好的支持Cluster。
2、Hash Solt这种方式消耗计算资源，客户端压力大
总结：数据量未来不可估计，除了缓存外还希望利用到redis的消息队列等功能，建议使用。
参考博客：
【http://blog.chinaunix.net/uid-28396214-id-4981572.html】
【http://hot66hot.iteye.com/blog/2050676】