关于Redis的一些问题

• Redis
• 什么是Redis
• Redis是一个完全开源的并遵守BSD协议的高性能键值数据库
• Redis主要是做什么的？
• 因为很多语言都支持Redis，也因为Redis交换数据很快，在服务器中经常用来存储一些需要频繁调取的数据，节省内存开销，也极大的提升了速度。将一些热点数据存储到Redis中，用的时候直接从内存取，也极大的提升了速度和节约了服务器的开销
• 会话缓存
• 消息队列
• 排行榜和计数
• 订阅发布消息
• 列表
• 开发人员应该如何配置和使用Redis（这个其实以前在我的blogs里写过啦）

 

• • Redis的部署模式（单点、主从、哨兵）
  • 单机模式
  • 【优】单机模式具有架构简单、部署方便、高性价比及高性能的优点；
  • 【劣】
  • 但其高性能受限于CPU的处理能力，且不保证数据的可靠性；
  • 同时该模式不适用于生产，如果发生宕机就会导致所有连接redis的服务发生缓存失效引起雪崩

 

• • 主从模式
    • 【优】
      • 主从模式采用主从部署结构，相较于但副本而言最大的特点就是主从间数据实时同步，并且提供数据持久化和备份策略。
      • 因为采用双机主备架构，所以当主库出现故障时自动进行主备切换，从库升级为主库；
      • 另一方面，开启数据持久化功能和配置合理的备份策略，能有效的解决数据误操作和数据异常丢失的问题
    • 【缺】
    • • 故障恢复复杂，如果没有redis HA的话，故障时需要手动升级从节点；
      • 主库的读写能力受到单机的限制；
      • 主库的存储能力受到单机的限制

 

• • 哨兵模式
    • 哨兵模式是社区版本推出的原生高可用方案。其中部署架构主要redis sentinel集群和redis 数据集群构成
      • Redis sentinel集群是由若干sentinel节点组成的分布式集群，可以实现故障发现、故障自动转移、配置中心和客户端通知
      • Redis sentinel的节点数量要满足2n+1（n>=1）的奇数个
    • 【优】
    • • Redis sentinel集群部署简单，能够解决redis主从模式下高可用切换问题；
      • 很方便实现redis数据节点的线性扩展从而突破单线程瓶颈，满足redis大容量或高性能业务要求
    • 【缺】
    • • 相对于redis主从模式复杂，原理理解较繁琐；
      • 资源浪费，Redis 数据节点中 slave 节点作为备份节点不提供服务；
      • 不能解决读写分离问题，实现起来相对复杂

 

• • 集群模式
    • 集群模式是社区版推出的redis分布式集群解决方案，主要解决redis分布式方面的需求；如：当遇到单机内存，并发和流量等瓶颈的时候，Redis Cluster 能起到很好的负载均衡的目的
    • Redis cluster集群节点最小配置六个节点以上（3主3从），其中主节点主要提供读写操作，从节点主要作为备用节点，只供故障转移使用；redis cluster采用虚拟槽分区，所有的键根据哈希函数映射到0-16383的整数槽内，每个节点负责维护一部分槽和槽所映射的键值数据
    • 【优】
    • • 集群模式没有中心架构，数据按照slot存储分布在多个节点，且节点间数据共享，可动态调整数据分布；
      • 扩展性表现在可线性的扩展到1000+节点，节点可以动态添加或删除；
      • 高可用性则体现在部分节点不可用的时，集群仍可用。通过增加 Slave 做 standby 数据副本，能够实现故障自动 failover，节点之间通过 gossip 协议交换状态信息，用投票机制完成 Slave 到 Master 的角色提升；
    • 【缺】
    • • client实现复杂，客户端的不成熟影响业务的稳定性；
      • 数据通过异步复制不保证数据的强一致性；
      • 多个业务使用同一套集群时，无法根据统计区分冷热数据，资源隔离性较差，容易出现相互影响的情况；
      • Key 批量操作限制，只支持多 key 在同一节点上的事务操作；
      • Key 事务操作支持有限，只支持多 key 在同一节点上的事务操作；
      • Key 作为数据分区的最小粒度，不能将一个很大的键值对象如 hash、list 等映射到不同的节点
      • 不支持多数据库空间，单机下的 redis 可以支持到 16 个数据库，集群模式下只能使用 1 个数据库空间

 

• • Redis运维（启动、停止、扩容、缩容、备份）
  • 高可用方案
  • • 主从模式
      • 主服务器返回+fullresync <runid> <offset>回复，表示主服务器要求与从服务器进行完整的数据全量同步操作。其中，runid是当前主服务器运行id，而offset是当前主服务器的复制偏移量。
      • 如果主服务器应答+continue，那么表示主服务器与从服务器进行部分数据同步操作，将从服务器缺失的数据同步过来即可。
      • 如果主服务器应答-err，那么表示主服务器版本低于2.8，识别不了psync命令，此时从服务器将向主服务器发送sync命令，执行完整的全量数据同步

 

• • • 哨兵模式
      • redis使用一组哨兵（sentinel）节点来监控主从redis服务的可用性。
      • 一旦发现redis主节点失效，将选举出一个哨兵节点作为领导者（leader）。
      • 哨兵领导者再从剩余的从redis节点中选出一个redis节点作为新的主redis节点对外服务
      • 哨兵领导者向剩余的从节点发送命令，让它们成为新主节点的从节点。
      • 哨兵节点集合会将原来的主节点更新为从节点，当其恢复之后命令它去复制新的主节点的数据