redis各种模式优缺点对比

柔光的暖阳◎ 2022-11-06 05:46 197阅读 0赞

## 主从模式 ##

客户端可对主数据库进行读写操作，对从数据库进行读操作，主数据库写入的数据会实时自动同步给从数据库。

*  slave初始化第一步：slave启动后，向master发送SYNC命令，master将快照信息给到slave节点，并利用缓冲区来记录持续的写请求
 *  slave初始化第二步：收到快照信息完成初始化，
 *  slave初始化第三步：将缓冲区写请求给到slave节点，slave接收命令并执行，完成复制初始化
 *  开始同步写请求，master收到写请求后，同步给slave节点

### 优点 ###

*  读写分离：master能自动将数据同步到slave，可以进行读写分离，分担master的读压力
 *  master、slave之间的同步是以非阻塞的方式进行的，同步期间，客户端仍然可以提交查询或更新请求

### 缺点 ###

*  不具备自动容错与恢复功能，master或slave的宕机都可能导致客户端请求失败，需要等待机器重启或手动切换客户端IP才能恢复
 *  master宕机，如果宕机前数据没有同步完，则切换IP后会存在数据不一致的问题
 *  难以支持在线扩容，Redis的容量受限于单机配置
 *  每台redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存
 *

## 哨兵模式 ##

主从模式中，我们讲到当主服务器中断服务后，需要人工手动来操作将一个从服务器升级为主服务器。 为此，Redis 2.8中提供了哨兵工具来实现自动化的系统监控和故障恢复功能。哨兵的作用就是监控Redis系统的运行状况。它的功能包括以下两个：

*  （1）监控主服务器和从服务器是否正常运行。
 *  （2）主服务器出现故障时自动将从服务器转换为主服务器。

主要流程是：

*  1、定时发送请求，判断master是否应答
 *  2、不应答，主观认为master节点不可用，
 *  3、向其他哨兵发送请求，开启投票，如果其他哨兵也认同，则认为客观下线
 *  4、哨兵之间采取Raft算法选举领头哨兵
 *  5、领头哨兵开始从下线的master从节点中选举节点来做master节点，一套逻辑

### 优点 ###

主从集群的优点，外加能自动选举master节点。

### 缺点 ###

*  哨兵节点也需要资源，万一哨兵出现问题咋办呢？
 *  主从模式的缺点也有，就是主从不一致，主master收到修改命令后，立马下线，都还没备份到从节点。
 *  Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。
 *  每台redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存。

## 集群模式：分布式 ##

哨兵模式难以在线扩容，Cluster模式实现了Redis的分布式存储，即每台节点存储不同的内容，来解决在线扩容的问题。  
Cluster采用无中心结构,它的特点如下：

*  客户端与redis节点直连，不需要中间代理层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
 *  所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽  
    这样任何一个请求可以获取数据，因为这些节点之间可以通信，不存在我这里的数据，我会去找其他节点，请求数据。
 *  节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效

取数据：

*  在redis的每一个节点上，都有这么两个东西，一个是插槽（slot），它的的取值范围是：0-16383。还有一个就是cluster，可以理解为是一个集群管理的插件。
 *  存取的key到达的时候，redis会根据crc16的算法得出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，
 *  通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作。

### 优点 ###

*  无中心架构，数据按照slot分布在多个节点。
 *  集群中的每个节点都是平等的关系，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。
 *  可线性扩展到1000多个节点，节点可动态添加或删除
 *  能够实现自动故障转移，节点之间通过gossip协议交换状态信息，用投票机制完成slave到master的角色转换

### 缺点 ###

*  客户端实现复杂，驱动要求实现Smart Client，缓存slots mapping信息并及时更新，提高了开发难度。目前仅JedisCluster相对成熟，异常处理还不完善，比如常见的“max redirect exception”
 *  节点会因为某些原因发生阻塞（阻塞时间大于 cluster-node-timeout）被判断下线，这种failover是没有必要的
 *  数据通过异步复制，不保证数据的强一致性
 *  slave充当“冷备”，不能缓解读压力
 *  批量操作限制，目前只支持具有相同slot值的key执行批量操作，对mset、mget、sunion等操作支持不友好
 *  key事务操作支持有线，只支持多key在同一节点的事务操作，多key分布不同节点时无法使用事务功能

### 参考文章 ###

[redis集群优缺点][redis]

[redis]: https://www.jianshu.com/p/f0c01c528d8d