Redis Cluster 详解

发布网友发布时间：2024-10-05 04:58

共1个回答

热心网友时间：2024-11-16 04:24

Redis Cluster是一种分布式数据存储系统，它要求至少有3个主节点组成集群，并且每个主节点至少需要一个从节点。各个节点通过TCP通信进行数据交换。当主节点宕机，Redis Cluster会自动将对应的从节点提升为新的主节点，以确保服务的连续性。Redis Cluster提供了负载均衡、故障切换和主从复制等功能。

负载均衡在Redis Cluster中通过槽的概念实现，每个节点负责一部分槽，总槽数为16384（2^14）。当客户端设置值时，会通过CRC16算法与16384取模，确定值在哪个槽上，然后根据槽将数据存储在对应的节点上。

在JedisCluster中，只需要配置集群中任一节点的IP和端口号，初始化时会获取整个集群的信息，通过遍历master节点和槽位信息，构建Jedis实例并存入全局变量nodes和slots。这样，在设置值时，系统会计算出槽位并获取对应的Jedis实例进行操作。如果检测到MOVED异常，说明槽位与节点的对应关系有误，系统会重置slots以确保数据正确性。

集群机器之间的通信通常有两种方式：集中式和Redis Gossip。集中式存储元数据可以实现快速更新和读取，但所有更新压力集中在一个地方，可能带来存储压力。Redis Gossip则通过分散更新请求，降低更新压力，但元数据更新存在一定延迟。集群通信端口为监听端口+10000，例如监听端口6379对应的通信端口为16379。

Gossip协议主要负责节点之间的信息交换，通过ping、pong、meet、fail等消息实现。当新增节点时，通过meet消息通知其他节点，当检测到节点故障时，通过fail消息标记，半数以上节点标记为主观下线，最终导致客观下线。

故障切换过程中，从节点在发现主节点进入下线状态时，会开始对下线主节点进行故障转移。步骤包括从节点开始故障转移操作，更新其复制状态，并尝试连接新的主节点。

主从复制过程包括全量复制和增量复制。全量复制发生在主从节点初次同步时，主节点将所有数据复制给从节点。断线重连时，从节点将保存的runid发送给主节点，主节点根据runid判断是否进行全量复制。

在Redis集群模式下，key通过槽位寻址，使用hash算法（如CRC16取模）将key映射到槽位上，然后根据槽位确定存储节点。一致性hash算法通过哈希环实现数据均匀分布，解决数据倾斜问题。在一致性hash中，通过计算对象和节点的哈希值，找到距离对象哈希值最近的节点存储数据。当节点增加或宕机时，数据仅需在特定节点上进行重新映射，其他数据保持不变。

一致性hash算法引入虚拟节点机制来解决服务节点少时的数据倾斜问题。通过在每个实际节点后面添加编号，生成多个虚拟节点，实现数据的均匀分布。这样即使服务节点数量较少，也能确保数据在集群中的相对均匀分布。

文章中提到的网站传播Java技术知识，需要用户点击赞赏以支持网站运营。但请注意，文章内容重点应集中在Redis Cluster的详细解释和一致性hash算法上，不应涉及外部链接或请求赞赏。