图解Redis-常见架构(redis内部结构)
mhr18 2024-10-27 10:50 60 浏览 0 评论
Redis架构多种多样,常见的架构有以下几种,根据不同的业务需求,可以选择不同的架构模式。
单节点(Single)
优点
- 架构简单,部署方便
- 高性能
- 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
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/计算较少场景
主从复制(Replication)
主从复制模式中包含一个主数据库实例(Master)与一个或多个从数据库实例(Slave),如下图:
优点
- Master能够自动将数据同步到Slave,可以进行读写分离以减轻Master的读压力
- Master与Salve之间数据同步是非阻塞的,同步期间不影响客户端的读写操作
缺点
- 没有自动容错恢复的能力,Master或者Slave宕机都可能导致客户端请求失败
- 数据不一致问题,如果在Master数据同步还没完成前发生宕机,切换到从库则会丢数据
- 很难做到在线扩容,集群总容量受到单机限制
哨兵模式(Sentinel)
优点
- 该模式基于主从模式,因此该模式继承了主从模式的所有优点
- 解决了主从模式的可用性问题,Master宕机哨兵可以自动发现恢复
缺点
- 该模式仍然没有解决数据一致性问题和容量问题
- Sentinel需要格外的资源及管理,也导致Slave只能作为备份而不提供服务
集群模式(Cluster)
Redis集群采用了无中心节点的架构模式,无须proxy,客户端直接与Redis集群每个节点相连,跟进key的hash结果路由到指定的Solt对应的Redis节点操作数据。
优点
- 性能要优于Proxy模式
- 自动故障转义,Slot迁移期间数据可用
- Redis官方提供的原生集群解决方案,可靠性、支持力度有保障
缺点
- 该模式仍然没有解决数据一致性问题和容量问题
- Sentinel需要格外的资源及管理,也导致Slave只能作为备份而不提供服务
- 客户端需要存储集群的路由表
分片模式(Sharding)-客户端分片
客户端分片是把分片的逻辑放在Redis客户端实现,(比如:jedis已支持Redis Sharding功能,即ShardedJedis),通过Redis客户端预先定义好的路由规则(使用一致性哈希),把对Key的访问转发到不同的Redis实例中,查询数据时把返回结果汇集。这种方案的模式如图所示:
优点
- 客户端sharding技术使用hash一致性算法分片的好处是所有的逻辑都是可控的,不依赖于第三方分布式中间件。
- 服务端的Redis实例彼此独立,相互无关联,每个Redis实例像单服务器一样运行,非常容易线性扩展,系统的灵活性很强。
- 对用户透明,清楚怎么实现分片、路由的规则,易用性更高。
缺点
- 这是一种静态的分片方案,需要增加或者减少Redis实例的数量,需要手工调整分片的程序。
- 运维成本比较高,集群的数据出了任何问题都需要运维人员和开发人员一起合作,减缓了解决问题的速度,增加了沟通的成本。
- 在不同的客户端程序中,维护相同的路由分片逻辑成本巨大。比如:java项目、PHP项目里共用一套Redis集群,路由分片逻辑分别需要写两套一样的逻辑,以后维护也是两套。
分片模式(Sharding)-代理分片
Redis代理分片基本原理是:通过中间件的形式,Redis客户端把请求发送到Proxy,Proxy根据路由规则发送到正确的Redis实例,最后Proxy把结果汇集返回给客户端。Proxy通过引入一个代理层,将多个Redis实例进行统一管理,使Redis客户端只需要在Proxy上进行操作,而不需要关心后面有多少个Redis实例,从而实现了Redis集群。
优点
- 客户端像连接Redis单实例一样连接Proxy,不需要改任何的代码逻辑。
- 支持无效Redis实例的自动删除。
- Proxy与Redis实例保持连接,减少了客户端与Redis实例的连接数。
缺点
- 由于Redis客户端的每个请求都经过Proxy代理才能到达Redis服务器,这个过程中会产生性能损失。
- 没有友好的监控管理后台界面,不利于运维监控。
- Proxy最大的痛点在于,无法平滑地扩容/缩容。对于运维人员来说,当因为业务需要增加Redis实例时工作量非常大。
- 对多跨分片操作的命令不能完美支持,比如key查询、EVAL命令等。
分片模式(Sharding)-Codis
Proxy Sharding模式最大的问题在于无法平滑的扩容/缩容,于是豌豆荚自主研发了Codis,一个支持平滑增加Redis实例的Redis代理软件,其基于Go和C语言开发
具体详见:https://github.com/CodisLabs/codis
以上就是Redis常见架构介绍,如果各位还想了解更多,欢迎评论+关注,Redis图解系列专栏持续更新中。
相关推荐
- 订单超时自动取消业务的 N 种实现方案,从原理到落地全解析
-
在分布式系统架构中,订单超时自动取消机制是保障业务一致性的关键组件。某电商平台曾因超时处理机制缺陷导致日均3000+订单库存锁定异常,直接损失超50万元/天。本文将从技术原理、实现细节、...
- 使用Spring Boot 3开发时,如何选择合适的分布式技术?
-
作为互联网大厂的后端开发人员,当你满怀期待地用上SpringBoot3,准备在项目中大显身手时,却发现一个棘手的问题摆在面前:面对众多分布式技术,究竟该如何选择,才能让SpringBoot...
- 数据库内存爆满怎么办?99%的程序员都踩过这个坑!
-
你的数据库是不是又双叒叕内存爆满了?!服务器监控一片红色警告,老板在群里@所有人,运维同事的电话打爆了手机...这种场景是不是特别熟悉?别慌!作为一个在数据库优化这条路上摸爬滚打了10年的老司机,今天...
- springboot利用Redisson 实现缓存与数据库双写不一致问题
-
使用了Redisson来操作Redis分布式锁,主要功能是从缓存和数据库中获取商品信息,以下是针对并发时更新缓存和数据库带来不一致问题的解决方案1.基于读写锁和删除缓存策略在并发更新场景下,...
- 外贸独立站数据库炸了?对象缓存让你起死回生
-
上周黑五,一个客户眼睁睁看着服务器CPU飙到100%——每次页面加载要查87次数据库。这让我想起2024年Pantheon的测试:Redis缓存能把WooCommerce查询速度提升20倍。跨境电商最...
- 手把手教你在 Spring Boot3 里纯编码实现自定义分布式锁
-
为什么要自己实现分布式锁?你是不是早就受够了引入各种第三方依赖时的繁琐?尤其是分布式锁这块,每次集成Redisson或者Zookeeper,都得额外维护一堆配置,有时候还会因为版本兼容问题头疼半...
- 如何设计一个支持百万级实时数据推送的WebSocket集群架构?
-
面试解答:要设计一个支持百万级实时数据推送的WebSocket集群架构,需从**连接管理、负载均衡、水平扩展、容灾恢复**四个维度切入:连接层设计-**长连接优化**:采用Netty或Und...
- Redis数据结构总结——面试最常问到的知识点
-
Redis作为主流的nosql存储,面试时经常会问到。其主要场景是用作缓存,分布式锁,分布式session,消息队列,发布订阅等等。其存储结构主要有String,List,Set,Hash,Sort...
- skynet服务的缺陷 lua死循环
-
服务端高级架构—云风的skynet这边有一个关于云风skynet的视频推荐给大家观看点击就可以观看了!skynet是一套多人在线游戏的轻量级服务端框架,使用C+Lua开发。skynet的显著优点是,...
- 七年Java开发的一路辛酸史:分享面试京东、阿里、美团后的心得
-
前言我觉得有一个能够找一份大厂的offer的想法,这是很正常的,这并不是我们的饭后谈资而是每个技术人的追求。像阿里、腾讯、美团、字节跳动、京东等等的技术氛围与技术规范度还是要明显优于一些创业型公司...
- mysql mogodb es redis数据库之间的区别
-
1.MySQL应用场景概念:关系型数据库,基于关系模型,使用表和行存储数据。优点:支持ACID事务,数据具有很高的一致性和完整性。缺点:垂直扩展能力有限,需要分库分表等方式扩展。对于复杂的查询和大量的...
- redis,memcached,nginx网络组件
-
1.理解阻塞io,非阻塞io,同步io,异步io的区别2.理解BIO和AIO的区别io多路复用只负责io检测,不负责io操作阻塞io中的write,能写多少是多少,只要写成功就返回,譬如准备写500字...
- SpringBoot+Vue+Redis实现验证码功能
-
一个小时只允许发三次验证码。一次验证码有效期二分钟。SpringBoot整合Redis...
- AWS MemoryDB 可观测最佳实践
-
AWSMemoryDB介绍AmazonMemoryDB是一种完全托管的、内存中数据存储服务,专为需要极低延迟和高吞吐量的应用程序而设计。它与Redis和Memcached相似,但具有更...
- 从0构建大型AI推荐系统:实时化引擎从工具到生态的演进
-
在AI浪潮席卷各行各业的今天,推荐系统正从幕后走向前台,成为用户体验的核心驱动力。本文将带你深入探索一个大型AI推荐系统从零起步的全过程,揭示实时化引擎如何从单一工具演进为复杂生态的关键路径。无论你是...
你 发表评论:
欢迎- 一周热门
-
-
Redis客户端 Jedis 与 Lettuce
-
高并发架构系列:Redis并发竞争key的解决方案详解
-
redis如何防止并发(redis如何防止高并发)
-
Java SE Development Kit 8u441下载地址【windows版本】
-
开源推荐:如何实现的一个高性能 Redis 服务器
-
redis安装与调优部署文档(WinServer)
-
Redis 入门 - 安装最全讲解(Windows、Linux、Docker)
-
一文带你了解 Redis 的发布与订阅的底层原理
-
Redis如何应对并发访问(redis控制并发量)
-
Oracle如何创建用户,表空间(oracle19c创建表空间用户)
-
- 最近发表
- 标签列表
-
- oracle位图索引 (74)
- oracle批量插入数据 (65)
- oracle事务隔离级别 (59)
- oracle主从同步 (56)
- oracle 乐观锁 (53)
- redis 命令 (83)
- php redis (97)
- redis 存储 (67)
- redis 锁 (74)
- 启动 redis (73)
- redis 时间 (60)
- redis 删除 (69)
- redis内存 (64)
- redis并发 (53)
- redis 主从 (71)
- redis同步 (53)
- redis结构 (53)
- redis 订阅 (54)
- redis 登录 (62)
- redis 面试 (58)
- redis问题 (54)
- 阿里 redis (67)
- redis的缓存 (57)
- lua redis (59)
- redis 连接池 (64)