キャッシュ データベースの動的スケーリング ソリューションとしての Redis

Redis は、キャッシュ シナリオで広く使用されている高性能のキー/値データベースです。実際のアプリケーションでは、Redis のアクセス量とストレージ要件はビジネス シナリオごとに異なるため、動的なスケーリングが必要な要件になります。

Redis 動的スケーリング ソリューションには、主に、容量スケーリングとパフォーマンス スケーリングという 2 つの側面が含まれています。キャパシティ スケーリングは主に、Redis クラスター ノードの数、ハードウェア構成などの変更を指します。パフォーマンス スケーリングは、同時実行性の高いシナリオでの Redis のパフォーマンスの向上を指します。以下では、これら 2 つの側面から Redis 動的スケーリング ソリューションを紹介します。

1. 容量のスケーリング

1. ノードのスケーリング

Redis クラスター内のノードの数とハードウェア構成は、Redis の容量とパフォーマンスに影響します。 Redis クラスター内のデータ量または同時アクセスが増加すると、負荷需要を満たすために Redis ノードを追加する必要があります。訪問数が減少すると、ハードウェアとメンテナンスのコストを削減するためにノードを減らす必要があります。

Redis は、ノードのスケーリングに動的スケーリングと手動スケーリングの 2 つの方法を提供します。

動的スケーリングとは、Redis クラスターが負荷状況とリソース使用率を自動的に監視して、クラスター ノードの動的スケーリングを実現することを意味します。たとえば、ノードの CPU 使用率が特定の割合に達した場合、またはノードの負荷が特定のしきい値を超えた場合、ノードは自動的に追加されます。

手動スケーリングでは、ノードを手動で追加または削減するための手動介入が必要です。動的スケーリングと比較して、手動スケーリングはリスクが少ないですが、手動での管理が必要となり、メンテナンス コストが増加します。

2. データ シャーディング

Redis は、コンシステント ハッシュ、ハッシュ スロットなどを含む複数のデータ シャーディング方法をサポートしています。 Redis のキーと値のペアの数が単一ノードの物理メモリ制限を超える場合、データをシャーディングして複数のノードに保存する必要があります。これにより、Redis クラスターの容量とパフォーマンスが向上します。

2. パフォーマンスのスケーリング

1. 読み取りと書き込みの分離

Redis 自体は単一スレッドで実行され、1 つのコマンドのみを処理できます。処理速度が低下したり制限されたりします。したがって、読み取りと書き込みを分離し、読み取りリクエストと書き込みリクエストを別々に処理する必要があります。

Redis のマスター/スレーブ レプリケーションを使用して、書き込みリクエストをマスター ノードに転送し、読み取りリクエストをスレーブ ノードに分散して、同時アクセス数を増やします。これにより、マスターノードへの過度の負荷やシステムの応答速度の低下を回避でき、また、スレーブノードとマスターノード間のデータの不整合の問題も回避できます。

2. データ圧縮

Redis は、Redis に保存されたデータを圧縮し、保存されたデータの物理サイズを削減し、ネットワーク帯域幅の使用も削減できるデータ圧縮をサポートしています。

3. パイプライン テクノロジー

Redis のパイプライン テクノロジーは、同時実行性の高いシナリオでの Redis のパフォーマンスを大幅に向上させることができます。 Redis パイプラインは複数のコマンドをサーバーに一度に送信し、サーバーはすべてのコマンド結果に一度に応答します。

Redis はシングル スレッドで実行されるため、1 つのコマンドの実行が他のコマンドの処理をブロックする可能性があります。パイプライン テクノロジを使用すると、複数のコマンドを Redis サーバーに同時に送信できるため、ネットワークの遅延が軽減され、パフォーマンスが向上します。高同時実行シナリオにおける Redis のパフォーマンス、パフォーマンスの低下。

概要:

Redis の動的スケーリング ソリューションは、Redis クラスターがさまざまな負荷要件に確実に適応できるようにする重要な方法です。容量のスケーリングとパフォーマンスのスケーリングは、Redis クラスターの負荷容量の増加と Redis のパフォーマンスの向上の 2 つの側面です。 Redis は、ノード スケーリング、データ シャーディング、読み取り/書き込み分離、データ圧縮、パイプライン テクノロジなどの複数の戦略をサポートし、さまざまな負荷要件に柔軟に対応できます。 Redis を使用するプロセスでは、Redis がスムーズに動作するように、Redis ノードの数、ハードウェア構成、その他のパラメーターを厳密に制御する必要があります。

以上がキャッシュ データベースの動的スケーリング ソリューションとしての Redisの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。