كيف يدعم Redis التحجيم الأفقي في بيئات Kubernetes

تجميع Redis للتوسع الأفقي
Redis Cluster هي الطريقة الرسمية التي يدعم Redis التحجيم الأفقي. تقوم بتقسيم البيانات عبر عقد redis متعددة باستخدام نهج Sharding. تدير كل عقدة مجموعة فرعية من مساحة المفاتيح ، وتوجه الكتلة تلقائيًا طلبات إلى العقدة المناسبة. في Kubernetes ، يمكن نشر مجموعة Redis عبر قرون متعددة لتوزيع الحمل والتخزين. توفر الكتلة توافرًا كبيرًا وفشلًا ، وتكرار البيانات عبر العقد الرئيسية والنسخة المتماثلة. يتيح هذا الإعداد REDIS لتوسيع نطاق المزيد من الطلبات ومجموعات البيانات الكبيرة عن طريق إضافة المزيد من العقد إلى الكتلة.

kubernetes statefulsets لهويات الشبكة المستقرة والتخزين
تتطلب العقد Redis هويات شبكة مستقرة وتخزين مستمر لتشغيل مجموعة ثابتة. عادة ما تستخدم kubernetes statefulsets لنشر مجموعات redis. تضمن StatefulSets أن كل جراب Redis لديه معرف شبكة فريد ومستقر ومجلدات مستمرة لمتانة البيانات. يتيح ذلك لإعادة Redis الحفاظ على هويتها وبياناتها عبر إعادة التشغيل وإعادة جدولة العقد المختلفة ، مما يسهل التحجيم الأفقي الموثوق.

قرنة أفقية Autoscaling من مثيلات redis
يدعم Kubernetes تلقائيات POD الأفقية (HPAs) ، والتي تعدل تلقائيًا عدد النسخ المتماثلة في POD في نشر أو مسيرة على أساس استخدام الموارد مثل وحدة المعالجة المركزية أو المقاييس المخصصة. على الرغم من أن Redis نفسه أمر جيد ويتطلب معالجة دقيقة ، إلا أن استخدام HPAS بالاشتراك مع مجموعة Redis يمكن أن يساعد بشكل ديناميكي في توسيع عدد عقد Redis اعتمادًا على الطلب ، وبالتالي دعم التحجيم الأفقي استجابةً للتحميل.

مشغلو إعادة الأتمتة للأتمتة
تتوفر العديد من مشغلي Kubernetes لإدارة عمليات نشر Redis ، مثل مشغل Redis من مشغل KubedB أو Redis Enterprise. يوفر هؤلاء المشغلون إدارة إعلانية لمجموعات Redis ، وأتمتة المهام مثل تحجيم العقدة ، والفشل ، والتحديثات ، والنسخ الاحتياطي. بالنسبة للتوسع الأفقي ، يمكن تكوين المشغلين لإنشاء أو حذف العقد الرئيسية والنسخة المتماثلة تلقائيًا ، مما يؤدي إلى تبسيط عمليات التحجيم دون تدخل يدوي.

النسخ المتماثل و sentinel
يمكن أيضًا استخدام النسخ المتماثل لـ Redis ، مع بنية ماجستير يديرها Redis Sentinel ، في Kubernetes لتوفير بعض التحجيم الأفقي. يمكن نشر نسخ متماثلة متعددة من الماجستير لنشر الحمل القراءة وتوفير توفرًا كبيرًا. ومع ذلك ، فإن هذا النهج محدود مقارنةً بـ Redis Cluster لأن جميع عمليات الكتابة لا تزال تذهب إلى سيد واحد ، مما يقيد تحجيم الكتابة الأفقية.

تقطيع البيانات وتقسيم البيانات
تقوم Redis Cluster تلقائيًا بتجميع البيانات عبر عقد متعددة ، مع التعامل مع كل عقدة مع مجموعة فرعية من الفضاء. هذا أمر أساسي في التحجيم الأفقي ، لأنه يمكّن مجموعة البيانات من النمو خارج حدود الذاكرة في مثيل واحد مع توزيع تحميل الاستعلام أيضًا. يضمن نشر Kubernetes من Redis Cluster أن كل قشرة موجودة في جراب منفصل مع موارد معزولة.

اعتبارات التكوين
عند تحجيم Redis أفقيًا في Kubernetes ، من المهم تكوين وحدات التخزين المستمرة لمتانة البيانات ، وضبط طلبات الموارد وحدودها لكل جراب ، وإعداد سياسات الشبكة المناسبة للاتصال بين العقد. أيضًا ، يعد اكتشاف الخدمة الصحيح ودقة DNS ضرورية للسماح لعقد الكتلة بتحديد موقع بعضها البعض والعملاء بالاتصال بشكل صحيح.

مثال سير العمل للتوسع الأفقي
- نشر مجموعة redis باستخدام statefulset أو مشغل إدارة الدولة.
- تحديد عدد العقد الرئيسية والنسخة المتماثلة المطلوبة للبدء مع.
- استخدم التكوين الذاتي لـ Redis Cluster بحيث يمكن للمجموعة تشكيل الفتحات وتعيينها تلقائيًا.
- استخدم kubernetes الأفقي pod autoscaler أو المشغل CRDs لضبط عدد النسخ المتماثلة ديناميكيا مع تغييرات الحمل.
- تأكد من إعداد الأحجام المستمرة وإعدادات الشبكة بشكل صحيح لكل جراب.
- مراقبة مقاييس الصحة والأداء الكتلة لتوجيه قرارات التحجيم.

نهج ذاكرة التخزين المؤقت الموزعة
في Kubernetes ، غالبًا ما يتطلب التحجيم الأفقي لقرون التطبيقات عديمة الجنسية ذاكرة التخزين المؤقت الموزعة للحفاظ على تناسق البيانات عبر النسخ المتماثلة. يعد Redis ، الذي تم نشره كمجموعة مقاس أفقيًا ، كطبقة ذاكرة التخزين المؤقت في الذاكرة المشتركة. يتيح ذلك لقرون التطبيقات لتوسيع نطاقه أو خارجه دون فقد حالة ذاكرة التخزين المؤقت المحلية ، والاعتماد على ذاكرة التخزين المؤقت Redis الموزعة للوصول إلى البيانات السريعة والوصول السريع.

التحديات والقيود
- تحد الطبيعة المعاد تربيتها أحادية الخيوط من أداء عقدة واحدة ، مما يجعل التحجيم الأفقي ضروريًا للإنتاجية العالية.
- ليست جميع أوامر Redis وهياكل البيانات متوافقة تمامًا أو فعالة في الوضع المجمع ، وتتطلب وعيًا بالتطبيق.
- إدارة التخزين المستمر والفشل في مجموعات Kubernetes يضيف التعقيد التشغيلي.
-
- من الصعب على التطبيقات الشديدة مثل Redis مقارنة بالقرون عديمة الجنسية.

ملخص
يدعم Redis التحجيم الأفقي في Kubernetes عن طريق نشر مجموعة Redis عبر قرون Statefulset متعددة مع معرفات الشبكة المستقرة والمجلدات المستمرة. يقوم مشغلي Kubernetes أتمتة إدارة هذه المجموعات وتوسيع نطاقها. يمكن للجراب الأفقي التلقائي ضبط عدد عقدة redis استنادًا إلى الحمل. يتيح مزيج من إمكانات Redis Cluster Shardsing و Kubernetes التزامن Redis من التعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة وأحجام الطلبات العالية عن طريق نشر البيانات والطلبات عبر العديد من العقد ، في حين تساعد المشغلون ومرضعي التلقائي على إدارة دورة حياة التحجيم فعليًا.

يتيح هذا النهج أن يكون Redis بمثابة مخزن بيانات أو ذاكرة التخزين المؤقت في بيئات Kubernetes السحابة.