1.为什么使用redis?

redis是一种典型的no-sql 即非关系数据库 像python的字典一样 存储key-value键值对 工作在memory中

所以很适合用来充当整个互联网架构中各级之间的cache 比如lvs的4层转发层 nginx的7层代理层

尤其是lnmp架构应用层如php-fpm或者是Tomcat到mysql之间 做一个cache 以减轻db的压力

因为有相当一部分的数据 只是简单的key-value对应关系,而且在实际的业务中常常在短时间内迅速变动 

如果用关系数据库mysql之类存储 会大大增加对db的访问 导致db的负担很重 因为所有的require中的大部分最后都要汇聚到db

所以如果想要业务稳定 那么解决db的压力 就是关键 所以现在大部分的解决方案就是在db层之上的各级使用多级的no-sql 

像memcache redis 等 来为db提供缓冲  

2.为什么使用redis-cluster?

为了在大流量访问下提供稳定的业务,集群化是存储的必然形态

未来的发展趋势肯定是云计算和大数据的紧密结合 只有分布式架构能满足要求

如果没有集群化 何来的分布式?

redis-cluster是三个里性能最强大的 因为他使用去中心化的思想 使用hash slot方式 将16348个hash slot 覆盖到所有节点上 对于存储的每个key值 使用CRC16(KEY)&16348=slot 得到他对应的hash slot 并在访问key时就去找他的hash slot在哪一个节点上 然后由当前访问节点从实际被分配了这个hash slot的节点去取数据 节点之间使用轻量协议通信 减少带宽占用 性能很高 自动实现负载均衡与高可用 自动实现failover  并且支持动态扩展 官方已经玩到可以1000个节点 实现的复杂度低 总之个人比较喜欢这个架构 因为他的去中心化思想免去了proxy的消耗 是全新的思路

           但是它也有一些不足 例如官方没有提供图形化管理工具 运维体验差 全手工数据迁移 并且自己对自己本身的redis命令支持也不完全等 但是这些问题 我觉得不能掩盖他关键的新思想所带来的的优势 随着官方的推进 这些问题应该都能在一定时间内得到解决 那么这时候去中心化思想带来的高性能就会表现出他巨大的优势 

Redis集群

基本介绍

Redis 集群是一个可以在多个 Redis 节点之间进行数据共享的设施installation

Redis 集群不支持那些需要同时处理多个键的 Redis 命令, 因为执行这些命令需要在多个 Redis 节点之间移动数据, 并且在高负载的情况下, 这些命令将降低Redis集群的性能, 并导致不可预测的行为。

Redis 集群通过分区partition来提供一定程度的可用性availability: 即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯, 集群也可以继续处理命令请求。

Redis集群提供了以下两个好处:

  • 将数据自动切分split到多个节点的能力。
  • 当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时, 仍然可以继续处理命令请求的能力

集群原理

redis-cluster架构图

redisDesktopManager集群配置 redis配置集群模式_redis

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value

Redis集群中内置了 16384 个哈希槽,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,redis 先对key 使用 crc16 算法算出一个结果,然后把结果对 16384 求余数,这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽,redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

redis-cluster投票:容错

redisDesktopManager集群配置 redis配置集群模式_redis_02

  1. 投票过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与master节点通信超时(cluster-node-timeout),认为当前master节点挂掉.
  2. 什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?
  • 如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完整时进入fail状态. 
  • redis-3.0.0.rc1加入cluster-require-full-coverage参数,默认关闭,打开集群兼容部分失败.
  • 如果集群超过半数以上master挂掉,无论是否有slave,集群进入fail状态.