Application pratique de Redis en haute disponibilité

Redis est un système de base de données non relationnelle open source populaire qui fournit des fonctions rapides de mise en cache et de persistance de la mémoire. C'est également l'un des composants de mise en cache les plus largement utilisés dans le monde Internet aujourd'hui. Dans les applications Internet, Redis est généralement utilisé pour accélérer la lecture des données et améliorer l'efficacité de l'écriture des données. Par conséquent, Redis joue également un rôle important dans les applications à haute disponibilité.

Cet article présentera l'application pratique de Redis en haute disponibilité, y compris l'architecture multi-nœuds de Redis, la synchronisation maître-esclave, le mode sentinelle et le mode cluster. Nous présenterons les avantages et les inconvénients de différentes architectures et comment choisir une solution haute disponibilité Redis dans des applications pratiques.

Architecture multi-nœuds Redis

Dans les applications à haute disponibilité, un seul nœud est souvent incapable de répondre aux besoins de grandes quantités de stockage de données et de lecture simultanée élevée. Pour résoudre ce problème, nous pouvons améliorer la disponibilité et les performances du système en construisant une architecture multi-nœuds. Dans Redis, les méthodes d'architecture multi-nœuds incluent la synchronisation maître-esclave, le mode sentinelle et le mode cluster.

Synchronisation maître-esclave

La synchronisation maître-esclave est le mode de réplication multi-nœuds le plus basique de Redis. L'architecture de synchronisation maître-esclave comprend un nœud maître et plusieurs nœuds esclaves. Le nœud maître est le principal rédacteur et lecteur de données, tandis que le nœud esclave est la copie de sauvegarde des données.

Le nœud maître est responsable de la synchronisation des données avec le nœud esclave, et le nœud esclave obtient régulièrement de nouvelles données du nœud maître. Cette approche peut améliorer la lisibilité et la disponibilité du système, notamment dans les opérations de lecture.

L'inconvénient de la synchronisation maître-esclave est que lorsque le nœud maître tombe en panne ou que le réseau tombe en panne, le nœud esclave ne peut pas fournir de services de données et la capacité à traiter les demandes de lecture sera également affectée. Par conséquent, la synchronisation maître-esclave est plus adaptée aux scénarios dans lesquels la lecture et l'écriture sont relativement équilibrées et le nombre de nœuds esclaves est faible.

Mode Sentinelle

Le mode Sentinelle est une solution de basculement basée sur la synchronisation maître-esclave. En mode sentinelle, un nœud sentinelle est ajouté pour surveiller l'état du nœud maître et des nœuds esclaves. Lorsque le nœud maître s'avère en panne, un nouveau nœud maître est sélectionné parmi les nœuds esclaves pour fournir des services.

En mode sentinelle, le nœud sentinelle envoie régulièrement des paquets de battements de cœur au nœud maître et aux nœuds esclaves pour détecter leur état de survie. Lorsque le nœud maître s'avère en panne, le nœud sentinelle amène les nœuds esclaves à voter pour trouver un nouveau nœud maître. Une fois le nouveau nœud maître élu, les autres nœuds esclaves synchronisent les données avec le nouveau nœud maître.

L'avantage du mode sentinelle est qu'il peut basculer rapidement vers un nouveau nœud maître, assurant ainsi la haute disponibilité du système applicatif. L'inconvénient est que le nœud sentinelle peut également devenir un point de défaillance matériel unique. Si le nœud sentinelle tombe en panne, l'ensemble du système ne pourra pas fonctionner normalement.

Mode cluster

Le mode cluster est une architecture de cache distribué Redis qui peut atteindre la tolérance aux pannes et la reprise après sinistre. Le mode cluster est divisé en deux méthodes : cluster intégré et cluster externe.

Le cluster intégré distribue les données à plusieurs nœuds Redis via des emplacements de hachage dans le réseau Redis pour réaliser le partage des données et l'équilibrage de charge entre plusieurs nœuds.

Les clusters externes doivent utiliser des outils de coordination distribués tels que Kafka et Zookeeper pour gérer le cluster et distribuer les données à différents nœuds en prédéfinissant des emplacements de hachage.

L'avantage du mode cluster est qu'il peut augmenter les performances de lecture et d'écriture et augmenter l'évolutivité et la disponibilité du système. L'inconvénient est qu'il nécessite une configuration plus complexe, et la mise en œuvre du mode cluster augmentera également le coût de gestion du système et augmentera les problèmes de cohérence des données.

Sélection de la solution haute disponibilité Redis

Dans les applications pratiques, comment choisir la solution haute disponibilité Redis la plus adaptée à votre système ? Voici quelques suggestions spécifiques :

• Si la lecture et l'écriture sont relativement équilibrées et que le nombre de nœuds esclaves n'est pas important, vous pouvez choisir le mode de synchronisation maître-esclave.
• Si vous devez passer rapidement à un nouveau nœud maître sans affecter le fonctionnement normal du système, vous pouvez envisager d'utiliser le mode sentinelle.
• Si vous avez besoin d'étendre les performances de lecture et d'écriture et d'augmenter l'évolutivité et la disponibilité du système, vous pouvez choisir le mode cluster.

Lors du choix d'une solution haute disponibilité, nous devons également prendre en compte des facteurs tels que les performances, la tolérance aux pannes et le coût. Nous pouvons évaluer les avantages et les inconvénients des différentes solutions grâce à des tests de performances, des tests de reprise après sinistre et une analyse des coûts, afin de choisir la solution haute disponibilité Redis la mieux adaptée à notre système.

Conclusion

En tant que composant de mise en cache haute performance, Redis joue un rôle de plus en plus important dans les applications Internet. Dans les applications à haute disponibilité, la création d'une architecture multi-nœuds peut améliorer les performances de lecture et d'écriture des données, garantissant ainsi la stabilité et la disponibilité du système. Parmi différentes solutions à haute disponibilité, nous pouvons choisir la solution la plus adaptée en fonction des besoins et des scénarios du système, garantissant ainsi la stabilité et la haute disponibilité du système tout en améliorant les performances de lecture et d'écriture et en réduisant les coûts du système.

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