Redis高可用分布式集群-创新互联

一，高可用

高可用（High Availability），是当一台服务器停止服务后，对于业务及用户毫无影响。 停止服务的原因可能由于网卡、路由器、机房、CPU负载过高、内存溢出、自然灾害等不可预期的原因导致，在很多时候也称单点问题。

10年积累的网站建设、成都网站设计经验，可以快速应对客户对网站的新想法和需求。提供各种问题对应的解决方案。让选择我们的客户得到更好、更有力的网络服务。我虽然不认识你，你也不认识我。但先网站设计后付款的网站建设流程，更有宜都免费网站建设让你可以放心的选择与我们合作。

（1）解决单点问题主要有2种方式：

• 主备方式

这种通常是一台主机、一台或多台备机，在正常情况下主机对外提供服务，并把数据同步到备机，当主机宕机后，备机立刻开始服务。

Redis HA中使用比较多的是keepalived，它使主机备机对外提供同一个虚拟IP，客户端通过虚拟IP进行数据操作，正常期间主机一直对外提供服务，宕机后VIP自动漂移到备机上。

优点是对客户端毫无影响，仍然通过VIP操作。

缺点也很明显，在绝大多数时间内备机是一直没使用，被浪费着的。

• 主从方式

这种采取一主多从的办法，主从之间进行数据同步。 当Master宕机后，通过选举算法(Paxos、Raft)从slave中选举出新Master继续对外提供服务，主机恢复后以slave的身份重新加入。

主从另一个目的是进行读写分离，这是当单机读写压力过高的一种通用型解决方案。 其主机的角色只提供写操作或少量的读，把多余读请求通过负载均衡算法分流到单个或多个slave服务器上。

缺点是主机宕机后，Slave虽然被选举成新Master了，但对外提供的IP服务地址却发生变化了，意味着会影响到客户端。 解决这种情况需要一些额外的工作，在当主机地址发生变化后及时通知到客户端，客户端收到新地址后，使用新地址继续发送新请求。

（2）数据同步

无论是主备还是主从都牵扯到数据同步的问题，这也分2种情况：

• 同步方式：当主机收到客户端写操作后，以同步方式把数据同步到从机上，当从机也成功写入后，主机才返回给客户端成功，也称数据强一致性。 很显然这种方式性能会降低不少，当从机很多时，可以不用每台都同步，主机同步某一台从机后，从机再把数据分发同步到其他从机上，这样提高主机性能分担同步压力。 在Redis中是支持这杨配置的，一台master，一台slave，同时这台salve又作为其他slave的master。

• 异步方式：主机接收到写操作后，直接返回成功，然后在后台用异步方式把数据同步到从机上。 这种同步性能比较好，但无法保证数据的完整性，比如在异步同步过程中主机突然宕机了，也称这种方式为数据弱一致性。

Redis主从同步采用的是异步方式，因此会有少量丢数据的危险。还有种弱一致性的特例叫最终一致性，这块详细内容可参见CAP原理及一致性模型。

（3）方案选择

keepalived方案配置简单、人力成本小，在数据量少、压力小的情况下推荐使用。 如果数据量比较大，不希望过多浪费机器，还希望在宕机后，做一些自定义的措施，比如报警、记日志、数据迁移等操作，推荐使用主从方式，因为和主从搭配的一般还有个管理监控中心。

宕机通知这块，可以集成到客户端组件上，也可单独抽离出来。 Redis官方Sentinel支持故障自动转移、通知等，详情见低成本高可用方案设计(四)。

逻辑图：

二，分布式

分布式(distributed), 是当业务量、数据量增加时，可以通过任意增加减少服务器数量来解决问题。

集群时代

至少部署两台Redis服务器构成一个小的集群，主要有2个目的：

高可用性：在主机挂掉后，自动故障转移，使前端服务对用户无影响。

读写分离：将主机读压力分流到从机上。

可在客户端组件上实现负载均衡，根据不同服务器的运行情况，分担不同比例的读请求压力。

逻辑图：

三，分布式集群时代

当缓存数据量不断增加时，单机内存不够使用，需要把数据切分不同部分，分布到多台服务器上。

可在客户端对数据进行分片，数据分片算法详见C#一致性Hash详解、C#之虚拟桶分片。

逻辑图：

大规模分布式集群时代

当数据量持续增加时，应用可根据不同场景下的业务申请对应的分布式集群。 这块最关键的是缓存治理这块，其中最重要的部分是加入了代理服务。 应用通过代理访问真实的Redis服务器进行读写，这样做的好处是：

避免越来越多的客户端直接访问Redis服务器难以管理，而造成风险。

在代理这一层可以做对应的安全措施，比如限流、授权、分片。

避免客户端越来越多的逻辑代码，不但臃肿升级还比较麻烦。

代理这层无状态的，可任意扩展节点，对于客户端来说，访问代理跟访问单机Redis一样。

目前楼主公司使用的是客户端组件和代理两种方案并存，因为通过代理会影响一定的性能。 代理这块对应的方案实现有Twitter的Twemproxy和豌豆荚的codis。

逻辑图：

四，总结

分布式缓存再向后是云服务缓存，对使用端完全屏蔽细节，各应用自行申请大小、流量方案即可，如淘宝OCS云服务缓存。

分布式缓存对应需要的实现组件有：

一个缓存监控、迁移、管理中心。

一个自定义的客户端组件，上图中的SmartClient。

一个无状态的代理服务。

N台服务器。

文末彩蛋：

针对于上面涉及到的知识点我总结出了有1到5年开发经验的程序员在面试中涉及到的绝大部分架构面试题及答案做成了文档和架构视频资料免费分享给大家（包括Dubbo、Redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分布式、高并发等架构技术资料），希望能帮助到您面试前的复习且找到一个好的工作，也节省大家在网上搜索资料的时间来学习，也可以关注我一下以后会有更多干货分享。

资料获取方式 QQ群搜索“708-701-457” 备注“51CTO” 即可免费领取

创新互联www.cdcxhl.cn，专业提供香港、美国云服务器，动态BGP最优骨干路由自动选择，持续稳定高效的网络助力业务部署。公司持有工信部办法的idc、isp许可证， 机房独有T级流量清洗系统配攻击溯源，准确进行流量调度，确保服务器高可用性。佳节活动现已开启，新人活动云服务器买多久送多久。

当前文章：Redis高可用分布式集群-创新互联
当前URL：http://cdkjz.cn/article/edpgd.html