概述

Redis Cluster 是 Redis 原生的数据分片实现,可以自动在多个节点上分布数据,不需要依赖任何外部的工具。

Redis Cluster 中所有 key 会被分派到 16384 个 slot(hash 槽)中,这些 slot 又会被指派到多个 Redis 节点上。

一个 key 会映射到某个 slot,算法:

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384

这个 slot 的机制会给我们带来一点麻烦,后面会讲到。

 

优势

  1. 高性能
  • Redis Cluster 的性能与单节点部署是同级别的。

  1. 高可用
  • Redis Cluster 支持标准的 master-replica 配置来保障高可用和高可靠。

  • Redis Cluster 也实现了一个类似 Raft 的共识方式,来保障整个集群的可用性。

  1. 易扩展
  • 向 Redis Cluster 中添加新节点,或者移除节点,都是透明的,不需要停机。

  • 水平、垂直方向都非常容易扩展。

  1. 原生
  • 部署 Redis Cluster 不需要其他的代理或者工具,而且 Redis Cluster 和单机 Redis 几乎完全兼容。

 

限制

  1. 需要客户端的支持
  • 客户端需要修改,以便支持 Redis Cluster。

  • 虽然 Redis Cluster 已经发布有几年时间了,但仍然有些客户端是不支持的,所以需要到 Redis 官网上去查询一下。

  1. 只支持一个数据库
  • 不像单机 Redis,Redis Cluster 只支持一个数据库(database 0),select 命令就不能用了,但实际也很少有人使用多数据库,所以这个限制并没什么影响。

  1. Multi-Key 操作受限

Multi-Key(多 key)是什么意思?某些情况是多 key 的操作,例如:

  • SUNION,这类命令会操作多个 key

  • 事务,会在一个事务中操作多个 key

  • LUA 脚本,也会操作多个 key

这类情况都需要特别注意,因为:Redis Cluster 要求,只有这些 key 都在同一个 slot 时才能执行。例如,有 2 个 key,key1 和 key2。

  • key1 是映射到 5500 这个 slot 上,存储在 Node A。

  • key2 是映射到 5501 这个 slot 上,存储在 Node B。

那么就不能对 key1 和 key2 做事务操作。

 

Multi-Key 限制的处理

对于多 key 场景,需要做好数据空间的设计,Redis Cluster 提供了一个 hash tag 的机制,可以让我们把一组 key 映射到同一个 slot。

例如:user1000.following 这个 key 保存用户 user1000 关注的用户;user1000.followers 保存用户 user1000 的粉丝。

这两个 key 有一个共同的部分 user1000,可以指定对这个共同的部分做 slot 映射计算,这样他们就可以在同一个槽中了。

使用方式:

{user1000}.following 和 {user1000}.followers

就是把共同的部分使用 { } 包起来,计算 slot 值时,如果发现了花括号,就会只对其中的部分进行计算。

 

小结

Multi-Key 这一点是 Redis Cluster 对于我们日常使用中最大的限制,一定要注意,如果多 key 不在同一个 slot 中就会报错,例如:

(error) CROSSSLOT Keys in request don't hash to the same slot

需要使用 hash tag 设计好 key 的空间。

12-31 19:47