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史上最全 Redis 高可用解决方案总结来了!(2)

一、常见使用方式

Redis 的几种常见使用方式包括:

1、Redis 单副本

Redis 单副本,采用单个 Redis 节点部署架构,没有备用节点实时同步数据,不提供数据持久化和备份策略,适用于数据可靠性要求不高的纯缓存业务场景。

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优点:

架构简单,部署方便;

高性价比:缓存使用时无需备用节点(单实例可用性可以用 supervisor 或 crontab 保证),当然为了满足业务的高可用性,也可以牺牲一个备用节点,但同时刻只有一个实例对外提供服务;

高性能。

缺点:

不保证数据的可靠性;

在缓存使用,进程重启后,数据丢失,即使有备用的节点解决高可用性,但是仍然不能解决缓存预热问题,因此不适用于数据可靠性要求高的业务;

高性能受限于单核 CPU 的处理能力(Redis 是单线程机制),CPU 为主要瓶颈,所以适合操作命令简单,排序、计算较少的场景。也可以考虑用 Memcached 替代。

2、Redis 多副本(主从)

Redis 多副本,采用主从(replication)部署结构,相较于单副本而言最大的特点就是主从实例间数据实时同步,并且提供数据持久化和备份策略。主从实例部署在不同的物理服务器上,根据公司的基础环境配置,可以实现同时对外提供服务和读写分离策略。

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优点:

高可靠性:一方面,采用双机主备架构,能够在主库出现故障时自动进行主备切换,从库提升为主库提供服务,保证服务平稳运行;另一方面,开启数据持久化功能和配置合理的备份策略,能有效的解决数据误操作和数据异常丢失的问题;

读写分离策略:从节点可以扩展主库节点的读能力,有效应对大并发量的读操作。

缺点:

故障恢复复杂,如果没有 RedisHA 系统(需要开发),当主库节点出现故障时,需要手动将一个从节点晋升为主节点,同时需要通知业务方变更配置,并且需要让其它从库节点去复制新主库节点,整个过程需要人为干预,比较繁琐;

主库的写能力受到单机的限制,可以考虑分片;

主库的存储能力受到单机的限制,可以考虑 Pika;

原生复制的弊端在早期的版本中也会比较突出,如:Redis 复制中断后,Slave 会发起 psync,此时如果同步不成功,则会进行全量同步,主库执行全量备份的同时可能会造成毫秒或秒级的卡顿;又由于 COW 机制,导致极端情况下的主库内存溢出,程序异常退出或宕机;主库节点生成备份文件导致服务器磁盘 IO 和 CPU(压缩)资源消耗;发送数 GB 大小的备份文件导致服务器出口带宽暴增,阻塞请求,建议升级到最新版本。

3、Redis Sentinel(哨兵)

Redis Sentinel 是社区版本推出的原生高可用解决方案,其部署架构主要包括两部分:Redis Sentinel 集群和 Redis 数据集群。

其中 Redis Sentinel 集群是由若干 Sentinel 节点组成的分布式集群,可以实现故障发现、故障自动转移、配置中心和客户端通知。Redis Sentinel 的节点数量要满足 2n+1(n>=1)的奇数个。

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优点:

Redis Sentinel 集群部署简单;

能够解决 Redis 主从模式下的高可用切换问题;

很方便实现 Redis 数据节点的线形扩展,轻松突破 Redis 自身单线程瓶颈,可极大满足 Redis 大容量或高性能的业务需求;

可以实现一套 Sentinel 监控一组 Redis 数据节点或多组数据节点。

缺点:

部署相对 Redis 主从模式要复杂一些,原理理解更繁琐;

资源浪费,Redis 数据节点中 slave 节点作为备份节点不提供服务;

Redis Sentinel 主要是针对 Redis 数据节点中的主节点的高可用切换,对 Redis 的数据节点做失败判定分为主观下线和客观下线两种,对于 Redis 的从节点有对节点做主观下线操作,并不执行故障转移。

不能解决读写分离问题,实现起来相对复杂。

建议:

如果监控同一业务,VPS租用 国内服务器,可以选择一套 Sentinel 集群监控多组 Redis 数据节点的方案,反之选择一套 Sentinel 监控一组 Redis 数据节点的方案。

sentinel monitor

配置中的建议设置成 Sentinel 节点的一半加 1,当 Sentinel 部署在多个 IDC 的时候,单个 IDC 部署的 Sentinel 数量不建议超过(Sentinel 数量 – quorum)。

合理设置参数,防止误切,控制切换灵敏度控制:

a. quorum

b. down-after-milliseconds 30000

c. failover-timeout 180000

d. maxclient

e. timeout

部署的各个节点服务器时间尽量要同步,否则日志的时序性会混乱。

Redis 建议使用 pipeline 和 multi-keys 操作,减少 RTT 次数,云主机,提高请求效率。

自行搞定配置中心(zookeeper),方便客户端对实例的链接访问。

4、Redis Cluster

(来源:网络)

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