三张图秒懂Redis集群设计原理

Redis集群设计包括2部分:哈希Slot和节点主从,本篇博文通过3张图来搞明白Redis的集群设计。


节点主从:

主从设计不算什么新鲜玩意,在数据库中我们也经常用主从来做读写分离,直接上图:

图上能看得到的信息:

1, 只有1个Master,可以有N个slaver,而且Slaver也可以有自己的Slaver,由于这种主从的关系决定他们是在配置阶段就要指定他们的上下级关系,而不是Zookeeper那种平行关系是自主推优出来的。

2, 读写分离,Master只负责写和同步数据给Slaver,Slaver承担了被读的任务,所以Slaver的扩容只能提高读效率不能提高写效率。

3, Slaver先将Master那边获取到的信息压入磁盘,再load进内存,client端是从内存中读取信息的,所以Redis是内存数据库。

当一个新的Slaver加入到这个集群时,会主动找Master来拜码头,Master发现新的小弟后将全量数据发送给新的Slaver,数据量越大性能消耗也就越大,所以尽量避免在运行时做Slaver的扩容。

简单总结下主从模式的设计:

优点:读写分离,通过增加Slaver可以提高并发读的能力。

缺点:Master写能力是瓶颈。

          虽然理论上对Slaver没有限制但是维护Slaver开销总将会变成瓶颈。

          Master的Disk大小也将会成为整个Redis集群存储容量的瓶颈。



哈希Slot:

这个艺名看起来很文艺,但也不是什么新技术,他的真名就叫分表分库,再上一个图:


图上能看到的信息:

1, 对象保存到Redis之前先经过CRC16哈希到一个指定的Node上,例如Object4最终Hash到了Node1上。

2, 每个Node被平均分配了一个Slot段,对应着0-16384,Slot不能重复也不能缺失,否则会导致对象重复存储或无法存储。

3, Node之间也互相监听,一旦有Node退出或者加入,会按照Slot为单位做数据的迁移。例如Node1如果掉线了,0-5640这些Slot将会平均分摊到Node2和Node3上,由于Node2和Node3本身维护的Slot还会在自己身上不会被重新分配,所以迁移过程中不会影响到5641-16384Slot段的使用。

简单总结下哈希Slot的优缺点:

缺点:每个Node承担着互相监听、高并发数据写入、高并发数据读出,工作任务繁重

优点:将Redis的写操作分摊到了多个节点上,提高写的并发能力,扩容简单。


双剑合并:

看到这里大家也就发现了,主从和哈希的设计优缺点正好是相互弥补的,将图一每一套主从对应到图二中的每一个Node,就是Redis集群的终极形态,先Hash分逻辑节点,然后每个逻辑节点内部是主从,如图:


想扩展并发读就添加Slaver,想扩展并发写就添加Master,想扩容也就是添加Master,任何一个Slaver或者几个Master挂了都不会是灾难性的故障。

————————————————

版权声明:本文为CSDN博主「牛麦康纳」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。

原文链接:https://blog.csdn.net/yejingtao703/article/details/78484151

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,456评论 5 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,370评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,337评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,583评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,596评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,572评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,936评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,595评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,850评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,601评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,685评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,371评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,951评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,934评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,167评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,636评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,411评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容