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好慌,Redis这么多集群方案,要用哪种?

木马童年 2021-1-2 13:12 33 0

redis速度快,可靠性高,是互联网公司的标配。它有单机、主从、哨兵、Cluster等四种部署模式。下面,仅从部署模式上,来说明一下它们的优缺点。单机模式单机模式的redis非常简单,你只需要启动一个单一的节点就可以 ...

好慌,Redis这么多集群方案,要用哪种?

redis速度快,可靠性高,是互联网公司的标配。它有单机、主从、哨兵、Cluster等四种部署模式。

下面,仅从部署模式上,来说明一下它们的优缺点。

单机模式

单机模式的redis非常简单,你只需要启动一个单一的节点就可以了,安装过程不超过5分钟。

通过redis-benchmark测试简单的命令,QPS可达到10w以上,不得不说非常的让人惊艳了。

单机模式的问题也非常明显。缺乏高可用的机制!

假如redis进程死了,进程就只能够穿透到底层的数据库中,对业务来说非常的危险。如果你把redis当作数据存储来用,情况会更加严重,甚至会丢失数据。

主从模式

所以最基本的redis部署,都会增加一个或者多个slave(现在叫replication)。

当主redis发生问题的时候,能够选取一个slave顶上去。

非常可惜的是,这种模式和传统的MySQL主从一样,切换起来比较蛋疼,需要借助外部的工具,比如keepalived等辅助进行切换,部署和维护难度直接飙升。

keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的高可用方案,通过IP漂移实现高可用。从描述上就可以看出它需要网络管理员的参与,和我们轻量级的redis背道而驰。

哨兵模式

哨兵模式就是使用额外的进程来替换keepalived的功能,对redis进程的存活性进行判断。在哨兵模式下,一旦主节点宕机,从节点作为主节点的备份可以随时顶上来。

但哨兵模式一个最大的问题,就是哨兵的数量太多,至少需要3个节点。

对redis进行仲裁的时候,需要n/2+1个节点投票才能确认,这也是分布式系统的一般做法 (quorum)。和Zookeeper类似,哨兵节点做成奇数个,是非常合适的。

哨兵模式可以通过sentinel monitor配置同时检测多套集群,在集群数量适中的时候,还是比较好用的。

但哨兵模式有很多隐藏的坑,比如哨兵的启动,必须在master存活的情况下才能正常运行;另外,如果你的redis配置文件中使用RENAME屏蔽了一些危险命令时,哨兵也不能够启动。

客户端在连接redis的时候,就不能再直接连接redis的实例,它需要从哨兵转上一圈,以便获取一些变更信息。

集群模式

集群模式可以说是这里面最优雅的方式了。你只需要部署多个对等的redis节点,然后使用客户端命令进行组群就可以了。

它对节点的要求也是比较多的,一般是采用6个节点,三主三从。当节点超过10个,它的协调性就不那么灵活了,所以单集群的存储和性能上限也很快能到达。

集群模式的一些缺点很隐蔽。它的服务端节点倒是非常稳定了,但有些命令会严重影响性能。比如mget,pipeline等。它们需要把请求分散到多个节点执行、再聚合。节点越多,性能越低。

在下面这篇文章中,我们详细的描述了一些比较通用的redis使用规范,有些就是为了规避cluster模式引起的一些问题。

其他方案

可以看到redis的这些集群模式,都不是完美的。应对小型的服务可能没有问题,如果是大型的集群和服务,这些部署方式对运维上,使用上来说,都有非常大的挑战。

使用客户端hash的方法,是大型互联网中常用的方式。参考下面的文章,现实中的路由规则,可能会相当复杂,但请求总能够精确的落在某个小的群组上面。

对于管理大型集群来说,我倒是倾向于主从模式,然后使用Java或者其他语言开发一个可以集中管控的哨兵系统,对上千个集群进行管理。

由于Redis是文本协议,协议非常简单,Netty甚至直接内置了它的解析器,所以开发这么一个哨兵系统是非常简单的。

一些中间层代理软件,也能分担一些路由工作,但由于是中间层,涉及到一层网络转发,对Redis这种以速度取胜的服务来说,就不是很实用。

变种有更多,比如下面这篇文章,使用的是Redis协议,但后端存储却是MySQL,所以你的命令会是被阉割的。

从上面的描述中我们就可以看出,Redis能用是一回事,用好是另一回事。

你可能花了一天时间搭建了一个单节点的Redis;我可能花了一周时间写了个Java版的哨兵,还有很多BUG。这两者在不懂技术的领导眼里,是没有区别的--它们都满足了业务的需求。但也不必过分计较,现实一般都比较残酷,计算机系统也没有想象中的那么稳定,墨菲定律总有一个时间会教会他们做人。

当然,领导每天都在教我做人。

互联网 数据库 数据存储 分布式系统 计算机系统
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