0x01:分区的概念
分区就是将数据分割到多个Redis实例,因此每个实例只保存一部分key - value,每一个 Redis 实例的 key 的一个子集。
如果只使用一个 Redis 实例时,那么这个 Redis 实例保存了服务器中全部的缓存数据,这样会有很大风险,如果单台 Redis 服务宕机了将会影响到整个服务。解决方案可以采用分片 / 分区的技术,将原来一台服务器维护的整个缓存,换为由多台服务器共同维护内存空间。
0x02: 分片的实现
采用在一台主机上实现分片的方式,所以只需要在该主机上配置启动三台 Redis 的实例。因为 Redis 默认使用的端口号为6379,所以这里分别使用6379、6380以及6381三个端口来实现。
配置:
1、进入到 Redis 的安装目录下,创建一个 shard 文件夹,然后将 Redis 的配置文件 redis.conf 复制一份,取名为redis-6379.conf ( 作为6379这台实例的配置文件 )。然后将该文件移动到shard文件夹下,再将 redis-6379.conf 复制两份。
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redis-6380.conf:作为6380这台实例的配置文件
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redis-6381.conf:作为6381这台实例的配置文件
2、修改6379这台实例的配置文件redis-6379.conf,因为端口6379默认就是 Redis 的端口,所以只需要指定该实例的持久化片区(文件)即可。
3、修改6380实例的配置文件redis-6380.conf
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修改该实例占用的端口为6380
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修改pid
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修改dump文件名
4、修改6381实例的配置文件redis-6381.conf
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修改该实例占用的端口为6381
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修改pid
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修改dump文件名
redis-6380.conf 与 redis-6381.conf 配置步骤一样的,只是配置的值不一样。
0x03:启动与测试:
1、分别启动3台 Redis 实例
2、测试
Redis分区有两种方式,对既定的 key 有不同的方式来选择这个 key 存放到哪个实例中,也就是说有不同的算法来映射某个 key 到某个 Redis 的实例中。
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最简单的分区方式为范围分区,就是映射一定范围的对象到特定的 Redis 实例。比如,ID 从0到10000的用户会保存到实例 R0,ID 从10001到 20000的用户会保存到 R1,以此类推。
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另一种方式是 hash 一致算法实现分区,对 key 值进行 hash 一致性计算后得到结果,最终将数据保存到某一台 Redis 实例中。
测试方案一:基于 jedis jar
方法中定义了一个redis分片的连接池,分别添加用于测试的三个节点实例,然后向redis中增加10个记录。
//定义redis的配置
PoolConfig poolconfig = new PoolConfig();
poolconfig.setMaxTotal(1000); //表示redis的最大连接数——最大1000个线程
poolconfig.setMinIdle(5); //表示最小空闲数量
//定义redis的多个节点机器
List<JedisShardInfo> list = new ArrayList<>();
//为集合添加参数
list.add(new JedisShardInfo("192.168.161.139", 6379));
list.add(new JedisShardInfo("192.168.161.139", 6380));
list.add(new JedisShardInfo("192.168.161.139", 6381));
//定义redis分片连接池
ShardedJedisPool jedisPool = new ShardedJedisPool(poolconfig, list);
//获取连接操作redis
ShardedJedis shardedJedis = jedisPool.getResource();
//向redis中添加20个记录查看分片结果
for(int i = 0; i < 10; i++){
//增加的记录格式为 key=NUM_i value=i
shardedJedis.set("NUM_"+i, ""+i);
通过 redis-cli 客户端分别连接到这三台 Redis 实例。结果发现10个记录中有1个分到了6379区,3个分到了6380区,另外6个分到了6381区,因为是采用记录的 key 值来进行 hash 一致性算法来确定记录的存放区域,所以即使重新分区都不会改变记录的存放地址,所以仍然可以根据 key 值来获取到对应的 value 值。
测试方案一:基于 Spring
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配置文件redis.properties
# 配置Redis分片实例
redis.nodes = 192.168.161.139:6379,192.168.161.139:6380,192.168.161.139:6381
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RedisConfig配置类
@Configuration //标识我是一个配置类 一般与@Bean注解联用
@PropertySource("classpath:/properties/redis.properties")
public class RedisConfig {
@Value("${redis.nodes}")
private String nodes; //node,node,node
@Bean
public ShardedJedis shardedJedis(){
List<JedisShardInfo> shards = new ArrayList<JedisShardInfo>();
String[] nodeArray = nodes.split(",");
for( String node : nodeArray){ // node=host:port
String host = node.split(":")[0];
int port = Integer.parseInt(node.split(":")[1]);
JedisShardInfo info = new JedisShardInfo(host,port);
shards.add(info);
}
return new ShardedJedis(shards);
}
}
分区的不足:
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分区是多台 Redis 共同作用的,如果其中一台出现了宕机现象,则整个分片都将不能使用,虽然是在一定程度上缓减了内存的压力,但是没有实现高可用。
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涉及多个 key 的操作通常是不被支持的。举例来说,当两个 set 映射到不同的Redis 实例上时,就不能对这两个set执行交集操作。
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涉及多个 key 的 Redis事务不能使用。
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当使用分区时,数据处理较为复杂,比如需要处理多个 rdb / aof 文件,并且从多个实例和主机备份持久化文件。
高可用的解决方案
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哨兵主从复制实现高可用
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集群模式