超简单搞懂!Redis的五种模式配置

前言

       在 Spring Boot 中,Redis 是一个高性能的键值对存储系统,广泛用于缓存、消息队列等场景。为了应对不同的使用场景和规模需求,Redis 提供了多种工作模式,每种模式的配置和运作方式都有其特点和适用场景。通常这四种模式包括 单机模式(Standalone)哨兵模式(Sentinel)集群模式(Cluster)主从复制模式(Master-Slave),但是还有一种已经停用,就是Codis模式(已停止维护)。

模式比较

说明

  • 单机模式:适用于开发、测试和小型应用,结构简单,但无容错能力。
  • 主从模式:适用于需要扩展读取能力、对高可用性有一定需求的场景。
  • 哨兵模式:适用于对 Redis 高可用性有较高需求的场景,能够自动进行主从切换。
  • 集群模式:适用于大规模、高并发、需要数据分片和高可用性的分布式系统。

特征

特性单机模式主从模式哨兵模式集群模式
架构单一实例主从复制主从复制 + 哨兵分片 + 副本
可用性低(无容错)中(主节点故障可能影响)高(自动故障转移)高(支持自动故障转移)
扩展性中(只能扩展读取)中(支持一定扩展)高(支持水平扩展)
复杂性
适用场景小规模应用高读取需求的应用高可用性要求的应用大规模分布式应用

1. 单机模式(Standalone)

单机模式是 Redis 最基本的工作模式,适用于简单的场景。它只有一个 Redis 实例,所有的数据存储和处理都由这个实例完成。

特点:
  • 简单易用:适合开发、测试环境或小规模的应用。
  • 无容错能力:如果 Redis 实例宕机,数据将丢失,无法自动恢复。
  • 单点故障:没有高可用性机制,Redis 进程宕机会导致服务中断。
使用场景:
  • 开发和测试环境。
  • 小型网站或应用。
  • 低至中规模的缓存使用。
配置示例:
spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379
    password: 123456 # 如果有密码
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8 # 最大连接数
        max-idle: 8   # 最大空闲连接数
        min-idle: 0   # 最小空闲连接数

2. 哨兵模式(Sentinel)

哨兵模式用于提供 Redis 的高可用性。它通过多个独立的哨兵进程来监控 Redis 主节点和从节点的状态。如果主节点宕机,哨兵会自动将某个从节点提升为新的主节点,并且将客户端重新指向新的主节点。

特点:
  • 高可用性:哨兵进程负责监控 Redis 实例,能自动实现主从切换。
  • 自动故障转移:主节点宕机后,哨兵会自动选择一个从节点提升为主节点,并更新配置。
  • 监控和报警:哨兵可以监控 Redis 实例的状态,并通过配置发送警报。
  • 复杂性:相比于单机模式和主从模式,哨兵模式的配置和管理相对复杂。
使用场景:
  • 对 Redis 服务高可用性有较高要求的场景。
  • 必须确保服务即使在 Redis 主节点宕机时也能继续提供服务。
spring:
  redis:
    sentinel:
      master: mymaster # 主节点名称
      nodes: 127.0.0.1:26379,127.0.0.2:26379 # 哨兵节点地址列表
    password: 123456 # 如果有密码
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 0

3. 集群模式(Cluster)

集群模式是 Redis 最强大的模式,适用于大规模数据分布式存储和高并发请求。它将数据分片到不同的 Redis 节点中,每个节点负责一部分数据。集群模式下的数据是自动分片的,并且每个分片有多个副本以提供高可用性。

特点:
  • 数据分片:数据会根据哈希算法分布到不同的 Redis 节点上,可以支持大量数据。
  • 高可用性:集群支持节点的自动故障转移,确保数据的高可用性。
  • 扩展性:可以通过增加节点来横向扩展 Redis 的存储和处理能力。
  • 复杂性高:配置较为复杂,需要保证至少有三个以上的主节点,避免“单点故障”问题。
使用场景:
  • 对数据量和并发性能要求非常高的场景。
  • 分布式存储,要求能动态增加节点的场景。
  • 大规模的数据存储和处理场景。
spring:
  redis:
    cluster:
      nodes: 127.0.0.1:7000,127.0.0.2:7001,127.0.0.3:7002 # 集群节点地址列表
    password: 123456 # 如果有密码
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 0

4. 主从复制模式(Master-Slave Replication)

主从模式是 Redis 支持的一种复制方式,它允许你配置一个主节点(Master)和多个从节点(Slave)。主节点负责读写操作,从节点负责读取操作,并且从节点会实时复制主节点的数据。

特点:
  • 数据复制:主节点的所有数据都会同步到从节点,从节点可以提供读取请求的负载均衡。
  • 容错性:如果主节点出现故障,可以将其中一个从节点提升为新的主节点。
  • 读取扩展:通过增加从节点,可以水平扩展读取能力。
  • 延迟:由于数据复制,存在一定的延迟。
使用场景:
  • 需要扩展读取能力的场景。
  • 对数据读请求较多,但对写请求不频繁的场景。
  • 对容错要求较高,但不需要复杂集群结构的场景。
spring:
  redis:
    # 主节点配置
    master:
      host: master-node-ip
      port: 6379
      password: masterpassword # 如果有密码
      lettuce:
        pool:
          max-active: 8
          max-idle: 8
          min-idle: 0

    # 从节点配置(可以配置多个从节点)
    slaves:
      slave1:
        host: slave-node-ip-1
        port: 6379
        password: masterpassword # 如果有密码
        lettuce:
          pool:
            max-active: 8
            max-idle: 8
            min-idle: 0
      slave2:
        host: slave-node-ip-2
        port: 6379
        password: masterpassword # 如果有密码
        lettuce:
          pool:
            max-active: 8
            max-idle: 8
            min-idle: 0

5. Codis模式(已停止维护)

  • 描述:Codis 是一个基于 Redis 协议的分布式 KV 数据库解决方案,提供了透明的水平扩展能力。但需要注意的是,Codis 项目已经停止维护,建议使用官方的 Redis Cluster 或其他替代方案。
  • 适用场景:适用于需要水平扩展且对兼容性有要求的场景(已停止维护)。
  • 特点:
    • 透明的水平扩展
    • 兼容 Redis 协议
    • 已停止维护,建议谨慎使用
spring:
  redis:
    codis:
      zk: zk://127.0.0.1:2181 # Zookeeper地址
      prefix: /codis/db_0 # Codis配置路径前缀
    password: 123456 # 如果有密码

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