【项目开发】Redis 动态扩容原理

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前言

随着业务规模的增长和数据量的激增，Redis 集群的性能需求也会不断提高。在实际生产环境中，可能会遇到以下挑战：

• 容量瓶颈：单节点或现有集群存储容量不足，影响数据写入和服务稳定性。
• 性能瓶颈：现有节点负载过高，导致访问延迟升高或请求超时。
• 横向扩展需求：为支持业务的高可用性和动态变化，系统需要具备快速响应能力，支持扩展而不中断服务。

为了解决上述问题，Redis 提供了动态扩容能力。在 Redis 集群模式下，可以通过添加节点和重新分配槽（slots），实现数据的动态均衡，从而实现集群扩容。

原理

Redis 集群模式简介

Redis 集群是一种无中心架构，数据通过哈希槽（hash slots）进行分片存储：

• Redis 集群将数据划分为 16384 个哈希槽。
• 每个键通过 CRC16(key) % 16384 计算出其所属的槽。
• 集群中的每个节点负责一部分哈希槽。

在动态扩容中，增加新节点后，会将某些槽从现有节点迁移到新节点，以实现负载均衡。

动态扩容核心步骤

添加节点到集