redis cluster 重新分配slot

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mob64ca12f43142 2023-10-03 13:22:45 ©著作权

文章标签 Redis 键值对数据 文章分类 Redis 数据库

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Redis Cluster 重新分配 Slot

简介

Redis 是一个开源的内存数据库，支持多种数据结构，例如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。Redis Cluster 是 Redis 的集群模式，可以将数据分布在多个节点上，提高数据的可用性和吞吐量。

Redis Cluster 使用哈希槽（slot）来进行数据的分片，每个节点负责一部分哈希槽。在集群初始化或者节点变动时，需要重新分配哈希槽，以保证数据均匀分布在各个节点上。

本文将介绍 Redis Cluster 的哈希槽分配原理，并给出相应的代码示例。

哈希槽分配原理

Redis Cluster 使用哈希槽将数据分片到不同的节点上。哈希槽的数量固定为 16384 个，并通过哈希函数将键映射到对应的哈希槽上。

在集群初始化时，所有的哈希槽都是未分配的状态。首先，将集群中的节点按照节点 ID 的大小进行排序。然后，将哈希槽均匀地分配给节点，每个节点负责一部分连续的哈希槽。分配的过程如下：

def assign_slots(nodes):
    num_slots = 16384
    num_nodes = len(nodes)
    slots_per_node = num_slots // num_nodes
    remainder = num_slots % num_nodes

    slots = []
    for i in range(num_nodes):
        start = i * slots_per_node
        end = start + slots_per_node
        if i < remainder:
            end += 1
        slots.append((start, end))

    return slots

当集群中的节点发生变动时，需要重新分配哈希槽。例如，当增加一个新节点时，需要将一部分哈希槽从原来的节点迁移到新节点上。

def rebalance_slots(nodes, new_node):
    num_slots = 16384
    num_nodes = len(nodes) + 1
    slots_per_node = num_slots // num_nodes
    remainder = num_slots % num_nodes

    slots = []
    for i in range(num_nodes):
        start = i * slots_per_node
        end = start + slots_per_node
        if i < remainder:
            end += 1
        slots.append((start, end))

    # 迁移新节点负责的哈希槽
    for slot in slots[-1]:
        move_slot(slot, new_node)

代码示例

下面是一个简单的 Python 示例，演示了如何使用 Redis-Py 客户端库操作 Redis Cluster。

import redis

startup_nodes = [
    {"host": "127.0.0.1", "port": "7000"},
    {"host": "127.0.0.1", "port": "7001"},
    {"host": "127.0.0.1", "port": "7002"},
]

# 连接 Redis Cluster
rc = redis.StrictRedisCluster(startup_nodes=startup_nodes)

# 设置键值对
rc.set("key", "value")

# 获取键值对
value = rc.get("key")
print(value)