一、常見使用方式
Redis 的幾種常見使用方式包括:
1、Redis 單副本
Redis 單副本,采用單個(gè) Redis 節(jié)點(diǎn)部署架構(gòu),沒有備用節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù),不提供數(shù)據(jù)持久化和備份策略,適用于數(shù)據(jù)可靠性要求不高的純緩存業(yè)務(wù)場景。
優(yōu)點(diǎn):
架構(gòu)簡單,部署方便;
高性價(jià)比:緩存使用時(shí)無需備用節(jié)點(diǎn)(單實(shí)例可用性可以用 supervisor 或 crontab 保證),當(dāng)然為了滿足業(yè)務(wù)的高可用性,也可以犧牲一個(gè)備用節(jié)點(diǎn),但同時(shí)刻只有一個(gè)實(shí)例對外提供服務(wù);
高性能。
缺點(diǎn):
不保證數(shù)據(jù)的可靠性;
在緩存使用,進(jìn)程重啟后,數(shù)據(jù)丟失,即使有備用的節(jié)點(diǎn)解決高可用性,但是仍然不能解決緩存預(yù)熱問題,因此不適用于數(shù)據(jù)可靠性要求高的業(yè)務(wù);
高性能受限于單核 CPU 的處理能力(Redis 是單線程機(jī)制),CPU 為主要瓶頸,所以適合操作命令簡單,排序、計(jì)算較少的場景。也可以考慮用 Memcached 替代。
2、Redis 多副本(主從)
Redis 多副本,采用主從(replication)部署結(jié)構(gòu),相較于單副本而言最大的特點(diǎn)就是主從實(shí)例間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步,并且提供數(shù)據(jù)持久化和備份策略。主從實(shí)例部署在不同的物理服務(wù)器上,根據(jù)公司的基礎(chǔ)環(huán)境配置,可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對外提供服務(wù)和讀寫分離策略。
優(yōu)點(diǎn):
高可靠性:一方面,采用雙機(jī)主備架構(gòu),能夠在主庫出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行主備切換,從庫提升為主庫提供服務(wù),保證服務(wù)平穩(wěn)運(yùn)行;另一方面,開啟數(shù)據(jù)持久化功能和配置合理的備份策略,能有效的解決數(shù)據(jù)誤操作和數(shù)據(jù)異常丟失的問題;
讀寫分離策略:從節(jié)點(diǎn)可以擴(kuò)展主庫節(jié)點(diǎn)的讀能力,有效應(yīng)對大并發(fā)量的讀操作。
缺點(diǎn):
故障恢復(fù)復(fù)雜,如果沒有 RedisHA 系統(tǒng)(需要開發(fā)),當(dāng)主庫節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),需要手動(dòng)將一個(gè)從節(jié)點(diǎn)晉升為主節(jié)點(diǎn),同時(shí)需要通知業(yè)務(wù)方變更配置,并且需要讓其它從庫節(jié)點(diǎn)去復(fù)制新主庫節(jié)點(diǎn),整個(gè)過程需要人為干預(yù),比較繁瑣;
主庫的寫能力受到單機(jī)的限制,可以考慮分片;
主庫的存儲(chǔ)能力受到單機(jī)的限制,可以考慮 Pika;
原生復(fù)制的弊端在早期的版本中也會(huì)比較突出,如:Redis 復(fù)制中斷后,Slave 會(huì)發(fā)起 psync,此時(shí)如果同步不成功,則會(huì)進(jìn)行全量同步,主庫執(zhí)行全量備份的同時(shí)可能會(huì)造成毫秒或秒級的卡頓;又由于 COW 機(jī)制,導(dǎo)致極端情況下的主庫內(nèi)存溢出,程序異常退出或宕機(jī);主庫節(jié)點(diǎn)生成備份文件導(dǎo)致服務(wù)器磁盤 IO 和 CPU(壓縮)資源消耗;發(fā)送數(shù) GB 大小的備份文件導(dǎo)致服務(wù)器出口帶寬暴增,阻塞請求,建議升級到最新版本。
3、Redis Sentinel(哨兵)
Redis Sentinel 是社區(qū)版本推出的原生高可用解決方案,其部署架構(gòu)主要包括兩部分:Redis Sentinel 集群和 Redis 數(shù)據(jù)集群。
其中 Redis Sentinel 集群是由若干 Sentinel 節(jié)點(diǎn)組成的分布式集群,可以實(shí)現(xiàn)故障發(fā)現(xiàn)、故障自動(dòng)轉(zhuǎn)移、配置中心和客戶端通知。Redis Sentinel 的節(jié)點(diǎn)數(shù)量要滿足 2n+1(n>=1)的奇數(shù)個(gè)。
優(yōu)點(diǎn):
Redis Sentinel 集群部署簡單;
能夠解決 Redis 主從模式下的高可用切換問題;
很方便實(shí)現(xiàn) Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的線形擴(kuò)展,輕松突破 Redis 自身單線程瓶頸,可極大滿足 Redis 大容量或高性能的業(yè)務(wù)需求;
可以實(shí)現(xiàn)一套 Sentinel 監(jiān)控一組 Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)或多組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。
缺點(diǎn):
部署相對 Redis 主從模式要復(fù)雜一些,原理理解更繁瑣;
資源浪費(fèi),Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中 slave 節(jié)點(diǎn)作為備份節(jié)點(diǎn)不提供服務(wù);
Redis Sentinel 主要是針對 Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)中的主節(jié)點(diǎn)的高可用切換,對 Redis 的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)做失敗判定分為主觀下線和客觀下線兩種,對于 Redis 的從節(jié)點(diǎn)有對節(jié)點(diǎn)做主觀下線操作,并不執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移。
不能解決讀寫分離問題,實(shí)現(xiàn)起來相對復(fù)雜。
建議:
如果監(jiān)控同一業(yè)務(wù),VPS租用 國內(nèi)服務(wù)器,可以選擇一套 Sentinel 集群監(jiān)控多組 Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的方案,反之選擇一套 Sentinel 監(jiān)控一組 Redis 數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的方案。
sentinel monitor
配置中的建議設(shè)置成 Sentinel 節(jié)點(diǎn)的一半加 1,當(dāng) Sentinel 部署在多個(gè) IDC 的時(shí)候,單個(gè) IDC 部署的 Sentinel 數(shù)量不建議超過(Sentinel 數(shù)量 – quorum)。
合理設(shè)置參數(shù),防止誤切,控制切換靈敏度控制:
a. quorum
b. down-after-milliseconds 30000
c. failover-timeout 180000
d. maxclient
e. timeout
部署的各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器時(shí)間盡量要同步,否則日志的時(shí)序性會(huì)混亂。
Redis 建議使用 pipeline 和 multi-keys 操作,減少 RTT 次數(shù),云主機(jī),提高請求效率。
自行搞定配置中心(zookeeper),方便客戶端對實(shí)例的鏈接訪問。
4、Redis Cluster