对Redis Cluster的理解

Posted 2021-06-28 jfcat

Redis Cluster的结构

Cluster结构存在几个部分

• Hash Slot
• Node
• Master-Slave

整体看下图，具体的后面讲

 

 

Redis Cluster的数据划分

• 每个Redis集群被划分为16384个Hash Slot
• 每个Key经过CRC16计算，然后模上16384的结果对应到具体的slot
• 每个Redis Cluster的节点负责部分的集群的Hash Slot

 

节点的添加和删除只需要对相应的槽位进行移动管理就可以，比如要添加D，就将槽位再分配，将A,B,C的槽位部分移动到D就可以。

Key归属槽位有个特殊情况，就是一个命令（事务 or Lua脚本）带多个key，可以被设置为一个一致的槽位，这个技术叫hash tags.

 

Redis Cluster解决Node失败问题

由于节点A,B,C的结构，存在的单点故障问题，导致如果A失败，A对应的Hash Slot不能访问问题，Redis 集群使用Master-Slave模式，每个槽位可以对应1-N个slave节点。

例如上图中展示的A B C为Master节点， A1 B1 C1展示的为Slave节点，当Master A无法访问时，A1将被选出作为新的Master节点。但是如果A1 和A同时不能访问，Redis集群将无法解决。

 

Redis Cluster强一致性问题

Redis Cluster无法解决强一致问题，一个原因是由于Redis Cluster使用异步复制，通常数据写入情况如下：

• Client1 请求Master A写入Key=1
• Master A 确认写入返回Client1 写入成功
• Master A同步结果给Slave A1

如果此时MasterA在同步结果前先挂掉了，然后集群选取A1为Master，那么就无法再找回丢弃的数据。如果要解决这问题必须Master A先同步数据给Slave再返回给Client成功，但是这样会导致性能问题。

这事一个数据一致性和性能之间的取舍问题。

Redis Cluster支持同步写操作，可以通过WAIT命令来实现，但是这只能带来更少的数据丢失可能，通用还是存在其他更复杂的情况。

借鉴Redis官方文档的例子：

A,B,C,A1,B1,C1 组成的Redis CLuster，不带1的位Master，其他为Slave，然后有个Z1的client。某个时刻由于网络故障，B和Z1被划分到一个partition，然后无法与A,C,A1,B1,C1等通信，这时Z1还可以写数据到B，等网络恢复的时候B1已经被选为了新的Master，B重新连到Redis Cluster，然后被设置为Slave，期间Z1写的数据就会丢失。

 

引用：

https://redis.io/topics/cluster-tutorial

https://redis.io/topics/cluster-spec

http://redis.cn/documentation.html