集群演变（ Redis 案例）

本文浅谈一下集群的发展，用 Redis 做例案例

集群演变

集群演变思路

Redis 集群演变流程

• 单节点：能用就行，除了问题就跑路
• 主从模式：出了意外不用跑路，数据还有备份，手动可以恢复，就是需要宕机一段时间，年终奖要缩水
• 哨兵集群：出了意外也不慌，自动恢复，年终奖稳了
• Redis Cluster 集群：不仅没有意外，还支持高负载、高并发，且支持高存储，年终奖拿 S

所以集群最终方案是：解决高可用、高并发、高存储问题

 

单节点

缺点：

1. 缺少数据备份
2. 缺少高可用
3. 缺少并发扩容，缺少负载均衡

优点：

1. 容易部署

 

主从模式

缺点：

1. 缺少高可用
2. 缺少并发扩容，缺少负载均衡

优点：

1. 容易部署
2. 实现数据备份

 

哨兵模式

缺点：

1. 部署门槛比较高
2. 缺少负载均衡

优点：

1. 实现数据备份
2. 实现高可用

哨兵的主要工作内容

1. 哨兵节点主要负责三件事情：监控、选主、通知
2. 哨兵会每隔 1 秒给所有主从节点发送 PING 命令，判断它们是否在正常运行
3. 如果主节点或者从节点没有在规定的时间内响应哨兵的 PING 命令，哨兵就会将它们标记为主观下线
4. 当这个哨兵的赞同票数达到哨兵配置文件中的 quorum 配置项设定的值后，这时主节点就会被该哨兵标记为客观下线，且只有主节点会判断客观下线
5. 哨兵集群通过投票选出一个 leader，让 leader 来执行主从切换，leader 一为最先发现主节点下线的哨兵

故障转移步骤

1. 选举出数据最完善的从节点为主节点
2. 修改从节点复制目标，修改为新主节点
3. 将新主节点的 IP 地址和信息，通过「发布者/订阅者机制」通知给客户端
4. 继续监视旧主节点，当这个旧主节点重新上线时，将它设置为新主节点的从节点

 
 

Redis Cluster 集群

缺点：

1. 部署门槛比较搞

优点：

1. 实现数据备份
2. 实现高可用
3. 实现高可用、高并发、高存储

主要逻辑

1. 去中心化：没有中心节点，没有代理中间件，犹如操作单一Redis实例，当客户端操作的key没有分配到正确的 node 时，Redis会返回转向指令，指向正确的 node
2. 数据分片：将不同的数据存储在不同的master节点上；根据哈希槽分区算法，将不同的哈希槽分布在不同的节点上面进行管理，也就是说每个Redis节点只负责一部分的哈希槽
3. 多个 master 节点：每个master节点都可以挂载多个 slave 节点，当 master 节点挂掉时，集群会升级某个 slave 节点作为新的 master 节点