深入浅出Redis集群原理剖析(redis集群原理详解)
实现Redis分布式部署,有两种可选方案,一是使用Redis Sentinel机制实现主从,解决单实例单点故障的问题;二是使用Redis集群,解决Redis单实例单点故障的问题,并可以水平扩容。Redis集群特别适合针对数据容量巨大,需要高可用、读写按照多分片进行分发的应用场景。
本文将重点介绍Redis集群中的主要组件及工作原理,帮助读者了解Redis集群的构建及使用。
#### Redis集群的构成
Redis集群主要包括Redis实例、Cluster模式以及Redis客户端组成。
Redis实例:在Redis集群中,每个Redis实例都是一个Redis服务器,它独立运行,提供对请求的处理服务;
Cluster模式:Cluster模式是将Redis实例采用分片的方式,将Redis Key-Value数据存储到不同的Redis实例上,同时实现了数据扩容和可用性改善;
Redis客户端:Redis客户端程序是客户端发起连接到Redis集群的连接器,主要用于发布订阅Redis命令请求,负责将客户端的请求发给Redis集群的不同Redis实例。
#### Cluster模式中的Slot机制
在Redis集群原理中,Cluster采用一致性哈希算法,将Redis实例中的存储区域称为Slot,默认设置有16384个Slot,每一个Slot代表一个0~16383范围内的Key,Slot被均匀分配到Redis实例中,用于将客户端请求均匀分布到不同Redis实例中去。
假设有一个Key,其范围是0~16383,首先通过哈希函数得出Key的哈希值,然后将Key的哈希值除以16384,然后将结果根据提前分配的Slot范围,将其映射到一个具体的Redis实例上。用以上的算法来均衡每一个实例存储数据量,从而实现容量扩容。
#### Redis客户端工作原理
当一个Redis客户端发起一个请求时,它首先会读取 Cluster 模式的配置信息,拿到所有的Redis实例 IP端口信息。之后即可通过查看所有实例的slot信息,在没有实例变更的情况下,客户端可以将其查询此桶(slot)范围内集群中的每个节点下载下来,缓存本地,以便在发起全局请求时,能够识别属于哪些节点。
当发起客户端请求时,客户端先根据Key哈希值对16384取模,确定是否需要连接该Slot的节点,然后根据Mode参数决定传递给Redis实例的命令,如果是读取请求,客户端会从Redis实例的主节点读取当前Slots节点的数据,如果是写入请求,那么客户端会将请求依次转发给Slots节点所在的Redis实例。
#### 总结
Redis集群构成主要有Redis实例、Cluster模式以及Redis客户端组成,是一种将Redis实例采用分片的方式,将Redis Key-Value数据存储到不同的Redis实例上,同时实现了数据扩容和可用性改善的方式,Cluster模式中实现了Slot机制,将Key通过哈希函数映射到不同的Redis实例上,Redis客户端则是客户端发起连接到Redis集群的连接器,根据请求的Key将请求发给Slots节点所在的Redis实例。了解了
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