Traitement du clustering et du basculement de Redis en tant que base de données de cache

Avec le développement rapide d'Internet et du Big Data, la quantité de données et d'accès a augmenté de façon exponentielle. Comment gérer efficacement les demandes massives de données est devenu un problème urgent à résoudre pour les entreprises. La technologie de mise en cache est une solution largement utilisée qui peut améliorer dans une certaine mesure l’efficacité de l’accès aux données et la vitesse de réponse. En tant que base de données en mémoire offrant d'excellentes performances, Redis est devenue la solution de cache de choix pour de nombreuses entreprises. Cependant, en raison du problème de point de défaillance unique de Redis lui-même, le traitement du clustering et du basculement est particulièrement important. Cet article explique comment Redis est utilisé comme base de données de cache sous deux aspects : le cluster Redis et le basculement.

1. Présentation du cluster Redis

Le cluster Redis est une méthode de déploiement Redis distribuée hautement évolutive et à haute disponibilité. Il améliore les performances et la disponibilité de Redis en stockant des fragments de données sur plusieurs nœuds, ainsi qu'en synchronisant les données et en équilibrant la charge entre les nœuds. Le cluster Redis peut être étendu et réduit en ajoutant et en supprimant des nœuds pour répondre aux besoins de l'entreprise.

Le cluster Redis utilise des emplacements de hachage pour distribuer les données. Le nombre d'emplacements de hachage est fixe et chaque emplacement de hachage peut stocker une paire clé-valeur. En effectuant des calculs de hachage sur les clés, Redis stocke les données dans les emplacements de hachage correspondants.

Le cluster Redis générera automatiquement un anneau de hachage. Chaque nœud de l'anneau est une instance Redis. Ils utilisent l'emplacement de hachage comme marque pour le partage de hachage et utilisent le protocole Gossip pour la communication entre les nœuds. . Synchronisation des états et détection des défauts. Lorsqu'une instance Redis tombe en panne, le cluster effectue automatiquement un basculement et élira un nouveau nœud maître pour reprendre les données d'emplacement de hachage du nœud maître d'origine.

2. Traitement du basculement Redis

Le basculement Redis fait référence à la manière d'élire automatiquement un nouveau nœud maître pour prendre le relais du maître d'origine lorsque le nœud maître échoue dans les données du nœud du cluster Redis et assurer la disponibilité du système et la cohérence des données. La méthode de basculement utilisée dans le cluster Redis est le basculement automatique (AOF).

Le principe du basculement Redis AOF est que chaque nœud vote sur son propre statut et élit un nouveau nœud maître en jugeant les résultats du vote. Lorsqu'un nœud détecte que le nœud principal a été déconnecté pendant une longue période, il commence le processus d'élection de basculement. Chaque nœud participant à l'élection votera pour lui-même et élira un nouveau nœud maître via un certain algorithme (tel que l'algorithme Raft, l'algorithme Paxos, etc.). Une fois le nouveau nœud maître élu avec succès, les nœuds esclaves restants basculeront automatiquement vers le nouveau nœud maître et remapperont leurs emplacements de hachage respectifs.

Cependant, le basculement AOF présente également quelques inconvénients, tels que :

1. Le basculement prend un certain temps. Pendant cette période, le cluster Redis ne peut pas être externe. connectés.
2. Pendant le processus de basculement, une perte de données peut survenir.
3. Lorsque l'échelle du cluster Redis est grande, le processus d'élection du basculement AOF deviendra compliqué et les performances diminueront.

Afin de résoudre le problème de basculement, Redis a officiellement lancé une nouvelle solution, Redis Sentinel, et l'a intégrée à Redis version 2.4.0. Redis Sentinel fournit la fonction de détection automatique de l'état des nœuds Redis et effectue automatiquement le basculement. Lorsque le nœud maître tombe en panne, Sentinel élira automatiquement un nouveau nœud maître et le fera basculer vers le nouveau nœud maître. Les nœuds esclaves qui doivent être modifiés basculeront également automatiquement vers le nouveau nœud maître. Dans le même temps, Redis Sentinel fournit également la fonction de surveillance de l'état du cluster Redis, qui peut surveiller le fonctionnement du cluster en temps réel et effectuer les ajustements correspondants. Étant donné que Sentinel offre une meilleure stabilité et fiabilité que le basculement AOF, il est largement utilisé dans les clusters Redis.

3. Résumé

Redis, en tant que base de données en mémoire hautes performances, est de plus en plus privilégiée par les entreprises. En termes de clustering Redis et de traitement de basculement, grâce à l'utilisation du cluster Redis et de Redis Sentinel et d'autres moyens techniques, le problème du point de défaillance unique de Redis peut être résolu efficacement et les performances et la disponibilité de Redis peuvent être améliorées. Cependant, lorsque vous utilisez un cluster Redis, vous devez également prêter attention à des problèmes tels que la taille du cluster, le nombre de nœuds et la synchronisation des données. Dans certains scénarios d'application, une distribution raisonnable des données et une planification des nœuds peuvent également améliorer les performances de Redis.

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