Kā Redis atbalsta horizontālu mērogošanu Kubernetes vidē

Redis klasterizācija horizontālai mērogošanai
Redis Cluster ir oficiālais veids, kā Redis atbalsta horizontālu mērogošanu. Tas sadala datus vairākos Redis mezglos, izmantojot sharding pieeju. Katrs mezgls pārvalda atslēgas telpas apakškopu, un klasteris automātiski novirza pieprasījumus uz atbilstošo mezglu. Kubernetes rādīšanas klasterī var izvietot vairākos pākstos, lai izplatītu slodzi un glabāšanu. Klasteris nodrošina augstu pieejamību un kļūmjpārlēces, atkārtojot datus visos galvenajos un replikas mezglos. Šī iestatīšana ļauj Redis izlīdzināties, lai apstrādātu vairāk pieprasījumu un lielākas datu kopas, pievienojot klasterim vairāk mezglu.

Kubernetes StatefulSets stabilām tīkla identitātēm un glabāšanai
Redis mezgliem ir nepieciešama stabila tīkla identitāte un pastāvīga klastera darbība. Kubernetes StatefulSets parasti tiek izmantoti Redis klasteru izvietošanai. StatefulSets nodrošina, ka katram Redis POD ir unikāls, stabils tīkla ID un pastāvīgs datu izturības apjoms. Tas ļauj Redis gadījumiem saglabāt savu identitāti un datus dažādos mezglos un pārplānot dažādos mezglos, atvieglojot uzticamu horizontālu mērogošanu.

Horizontālā podi autoskalēšana Redis gadījumos
Kubernetes atbalsta horizontālos POD autoskalerus (HPA), kas automātiski pielāgo POD repliku skaitu izvietošanā vai stāvoklī, pamatojoties uz resursu izmantošanu, piemēram, CPU vai pielāgotu metriku. Kaut arī Redis pati ir stāvoklī un prasa rūpīgu apstrādi, HPA izmantošana kombinācijā ar Redis kopu var dinamiski samazināt Redis mezglu skaitu atkarībā no pieprasījuma, tādējādi atbalstot horizontālu mērogošanu, reaģējot uz slodzi.

Redis operatori automatizācijai
Redis izvietošanas pārvaldīšanai ir pieejami vairāki Kubernetes operatori, piemēram, Redis operators no Kubedb vai Redis Enterprise Operator. Šie operatori nodrošina deklaratīvu pārvaldību Redis klasteriem, automatizē uzdevumus, piemēram, mezglu mērogošanu, kļūmjpārlēces, atjauninājumus un rezerves kopiju. Horizontālai mērogošanai operatorus var konfigurēt, lai automātiski izveidotu vai izdzēstu Redis Master un kopijas mezglus, vienkāršojot mērogošanas darbības bez manuālas iejaukšanās.

Replikācija un kontrolierīce
Redis replikāciju ar Master-RePlica arhitektūru, kuru pārvalda Redis Sentinel, var izmantot arī Kubernetes, lai nodrošinātu horizontālu mērogošanu. Vairākas galvenā kapteiņa kopijas var izvietot, lai izplatītu lasīšanas slodzi un nodrošinātu augstu pieejamību. Tomēr šī pieeja ir ierobežota, salīdzinot ar Redis kopu, jo visi raksti joprojām nonāk pie viena meistara, ierobežojot horizontālo rakstīšanas mērogošanu.

Sharding un datu sadalīšana
Redis klasteris automātiski apslāpē datus vairākos mezglos, un katrs mezgls apstrādā atslēgas telpas apakškopu. Tas ir centrālais horizontālajā mērogā, jo tas ļauj datu kopai izaugt ārpus viena gadījuma atmiņas robežām, vienlaikus sadalot vaicājuma slodzi. Kubernetes Redis klastera izvietošana nodrošina, ka katrs Shard atrodas atsevišķā pākstī ar izolētiem resursiem.

Konfigurācijas apsvērumi
Redis mērogojot horizontāli Kubernetes, ir svarīgi konfigurēt pastāvīgus datu izturības apjomus, noregulēt resursu pieprasījumus un ierobežojumus katram pākstim un iestatīt atbilstošas ​​tīkla politikas starp mezgliem komunikācijai. Arī pareiza pakalpojumu atklāšana un DNS izšķirtspēja ir nepieciešama, lai klasteru mezgli varētu atrast viens otru un klienti pareizi izveidot savienojumu.

Horizontālās mērogošanas darbplūsmas piemērs
- Izvietojiet Redis klasteru, izmantojot StatefulSet vai operatoru, kas pārvalda valstu komplektus.
- Definējiet galveno un replikas mezglu skaitu, kas jāsāk ar.
- Izmantojiet Redis Cluster pašpārliecinātību, lai klasteris varētu veidot un automātiski piešķirt slotus.
- Izmantojiet Kubernetes horizontālo POD AutoScaler vai Operator CRD, lai dinamiski pielāgotu replikas skaitu, mainoties slodzei.
- Pārliecinieties, ka pastāvīgi apjomi un tīkla iestatījumi ir pareizi iestatīti katram pākstim.
- Pārraugiet klasteru veselības un veiktspējas metriku, lai vadītu mērogošanas lēmumus.

Izplatīta kešatmiņas pieeja
Kubernetes horizontālajā bezvalstnieku lietojumprogrammu pākstīm horizontālai mērogošanai bieži nepieciešama izplatīta kešatmiņa, lai saglabātu datu konsekvenci replikās. Redis, kas izvietots kā horizontāli mērogots klasteris, kalpo kā kopīgs atmiņas kešatmiņas slānis. Tas ļauj lietojumprogrammu pākstīm mērogot vai ārpus tās, nezaudējot vietējo kešatmiņas stāvokli, paļaujoties uz izplatīto Redis kešatmiņu konsekvencei un ātrai piekļuvei datiem.

Izaicinājumi un ierobežojumi
- Redis viena vītņa daba ierobežo viena mezgla veiktspēju, padarot horizontālu mērogošanu augstai caurlaidspējai.
- Ne visas Redis komandas un datu struktūras ir pilnībā saderīgas vai efektīvas klasterizētā režīmā, kurai nepieciešama lietojumprogrammu izpratne.
- Pastāvīgas glabāšanas un kļūmju pārvaldīšana Kubernetes klasteros palielina darbības sarežģītību.
- Redis mezglu samazināšana bez datu zuduma ir rūpīga atkārtota un klasteru pārvaldība.
- Automātiski ir grūtāk autoScale, piemēram, Redis, salīdzinājumā ar bezvalstniekiem.

Kopsavilkums
Redis atbalsta horizontālu mērogošanu kubernetes, izvietojot Redis kopu vairākos stāvokļainos pākstos ar stabiliem tīkla ID un pastāvīgiem apjomiem. Kubernetes operatori automatizē šo kopu pārvaldību un mērogošanu. Horizontālā POD autosalēšana var pielāgot Redis mezglu skaitu, pamatojoties uz slodzi. Redis Claster Sharding spēju un Kubernetes orķestrēšanas kombinācija ļauj REDIS apstrādāt lielas datu kopas un augstā pieprasījuma apjomus, izplatot datus un pieprasījumus daudzos mezglos, savukārt operatori un autosalers palīdz efektīvi pārvaldīt mērogošanas dzīves ciklu.

Šī pieeja ļauj Redisam kalpot kā mērogojams, augstas veiktspējas atmiņas datu krātuve vai kešatmiņa mākoņu vietējās kubernetes vidē.