Kako Redis podpira horizontalno skaliranje v okoljih Kubernetes

Redis gruča za vodoravno skaliranje
Redis grozd je uradni način, kako Redis podpira horizontalno skaliranje. Podatke deli v več vozliščih Redis z uporabo pristopa. Vsako vozlišče upravlja podskupino tipkovnice, grozd pa samodejno usmeri zahteve do ustreznega vozlišča. V Kubernetesu lahko redis grozd namesti v več strokov, da se porazdeli obremenitev in shranjevanje. Grozd zagotavlja visoko razpoložljivost in preklop, ki ponovi podatke po glavnih in replikah vozlišč. Ta nastavitev omogoča, da Redis spreminja več zahtev in večjih naborov podatkov, tako da v grozd doda več vozlišč.

Kubernetes StatefulSets za stabilne omrežne identitete in shranjevanje
Redis vozlišča zahtevajo stabilno omrežno identiteto in obstojno shranjevanje za dosledno delovanje grozda. Kubernetes StatefulSets se običajno uporabljajo za namestitev grozdov. StatefulSets zagotavljajo, da ima vsak Redis POD edinstven, stabilen omrežni ID in obstojne količine za trajnost podatkov. To omogoča primere Redis, da ohranijo svojo identiteto in podatke med ponovnim zagonom in prestavljanje na različna vozlišča, kar olajša zanesljivo horizontalno skaliranje.

Vodoravno avtosaliranje primerov Redis
Kubernetes podpira horizontalne samodejne kosalerje (HPA), ki samodejno prilagodijo število replik POD v uvajanju ali stanju na podlagi uporabe virov, kot so CPU ali meritve po meri. Medtem ko je Redis sam po sebi stanje in zahteva skrbno ravnanje, lahko uporaba HPA v kombinaciji z redis grozdom dinamično pomaga pri številu vozlišč Redis, odvisno od povpraševanja, s čimer podpira horizontalno skaliranje kot odgovor na obremenitev.

Redis operaterji za avtomatizacijo
Za upravljanje uvajanj Redis je na voljo več operaterjev Kubernetesa, na primer operaterja Redis iz podjetja KubeDB ali Redis Enterprise. Ti operaterji zagotavljajo deklarativno upravljanje za redis grozde, avtomatizacijo nalog, kot so skaliranje vozlišč, preklop, posodobitve in varnostna kopija. Za horizontalno skaliranje je mogoče operaterje konfigurirati tako, da samodejno ustvarijo ali izbrišejo vozlišča Redis Master in Replica, kar poenostavi operacije skaliranja brez ročnega intervencije.

Podvajanje in sentinel
Replikacija Redis, z arhitekturo master-replica, ki jo upravlja Redis Sentinel, se lahko v Kubernetesu uporabi tudi za zagotovitev nekaj horizontalnega skaliranja. Za širjenje bralne obremenitve in zagotavljanje visoke razpoložljivosti je mogoče namestiti več replik glavnega. Vendar je ta pristop omejen v primerjavi z grozdom Redis, ker vsi piše še vedno gredo enemu glavnemu mojstru in omejujejo horizontalno skaliranje.

Šardiranje in razdelitev podatkov
Redis grozd samodejno razbije podatke v več vozliščih, pri čemer vsako vozlišče ravna s podskupino tipkovnice. To je osrednje za horizontalno skaliranje, saj omogoča, da nabor podatkov raste izven mejnih mej pomnilnika enega primerka, hkrati pa distribuira tudi poizvedbeno obremenitev. Kubernetes Umestitev grozda Redis zagotavlja, da vsak škt prebiva v ločenem stroku z izoliranimi viri.

Konfiguracijski premisleki
Ko v Kubernetesu spreminjate redis vodoravno, je pomembno, da konfigurirate obstojne količine za trajnost podatkov, prilagodite zahteve za vire in omejitve za vsak POD ter nastavite ustrezne omrežne pravilnike za komunikacijo med vozliščem. Prav tako sta potrebna ustrezna odkrivanje storitev in ločljivost DNS, da se vozlišča grozdov omogočijo, da se medsebojno lotijo, in odjemalcem, da se pravilno povežejo.

Primer delovnega toka za vodoravno skaliranje
- Namestite grozd Redis s pomočjo Statefulset ali operaterja, ki upravlja StateFulSets.
- Določite število glavnih in replik vozlišč, potrebnih za začetek.
- Uporabite samo-konfiguracijo Redis Clusterja, da lahko grozd samodejno oblikuje in dodeli reže.
- Uporabite Kubernetes Horizontal Pod Autoscaler ali CRD -je za operaterje, da se število replik dinamično prilagodi, ko se obremenitev spreminja.
- Prepričajte se, da so obstojne količine in omrežne nastavitve pravilno nastavljene za vsak pod.
- Spremljajte metrike zdravja in uspešnosti grozdov, da vodijo odločitve o skaliranju.

Razdeljeni pristop predpomnilnika
V Kubernetesu horizontalno skaliranje aplikacijskih strojev brez državljanstva pogosto zahteva porazdeljeni predpomnilnik za ohranjanje skladnosti podatkov v replikah. Redis, nameščen kot vodoravno spremenjen grozd, služi kot skupni sloj predpomnilnika v spominu. To omogoča, da se aplikacijski stroki povečajo v ali izstopajo, ne da bi izgubili lokalno stanje predpomnilnika, zanašajo se na porazdeljeni predpomnilnik Redis za doslednost in hiter dostop do podatkov.

Izzivi in ​​omejitve
- Redis z enim navojem narave omejuje delovanje enega samega vozlišča, zaradi česar je vodoravno skaliranje bistveno za visoko pretok.
- Niso vsi ukazi in podatkovne strukture Redis popolnoma združljivi ali učinkoviti v združenem načinu, kar zahteva zavedanje aplikacije.
- Upravljanje obstojnih shranjevanja in preklopa v Kubernetes Crousters doda operativno zapletenost.
- Za zmanjšanje redis vozlišč brez izgube podatkov je potrebno natančno ponovno reševanje in upravljanje grozdov.
- Državne aplikacije, kot je Redis, je v primerjavi s stroki brez državljanstva težje.

Povzetek
Redis podpira horizontalno skaliranje v Kubernetesu z uvajanjem grozda Redis v več podstavkov Statusfulset s stabilnimi omrežnimi ID -ji in obstojnimi količinami. Operaterji Kubernetes avtomatizirajo upravljanje in skaliranje teh grozdov. Vodoravno samodejno kosaling Pod lahko prilagodi število vozlišč Redis na podlagi obremenitve. Kombinacija zmogljivosti Sharding Redis Cluster in orkestracije Kubernetes omogoča, da Redis obravnava velike nabore podatkov in visoke količine zahtevkov s širjenjem podatkov in zahtev v številnih vozliščih, medtem ko operaterji in samodejnim programom pomagajo učinkovito upravljati življenjski cikel skaliranja.

Ta pristop omogoča, da Redis služi kot razširljiva, visokozmogljiva shramba podatkov ali predpomnilnik v okolju Kubernetes v oblaku.