كيف تختلف تجميع Redis عن تكرار Redis في Kubernetes

تكرار redis في kubernetes:
يشير النسخ المتماثل في Redis إلى بنية Master-Replica (التي كانت تسمى سابقًا Master-Splave) ، حيث تحمل عقدة رئيسية واحدة مجموعة البيانات القابلة للكتابة ، وتحتفظ نسخة واحدة أو أكثر بنسخ من تلك البيانات. هذه النسخ المتماثلة هي نسخ للقراءة فقط التي تتم مزامنة مع السيد بشكل غير متزامن. إذا فشلت العقدة الرئيسية ، يمكن ترقية إحدى النسخ المتماثلة لتصبح السيد الجديد ، وبالتالي توفير توفرًا كبيرًا.

عند نشرها في kubernetes ، يتضمن إعادة تكرار redis عادة تشغيل مجموعة من الحالات للسيد ومجموعة أخرى من القرون أو مجموعة من النسخ المتماثلة. تدير خدمات Kubernetes ، التي عادة ما تكون خدمات المجموعة ، الوصول إلى مثيلات redis هذه. يحسن النسخ المتماثل في هذا الإعداد قابلية التوسع القراءة لأنه يمكن توزيع طلبات القراءة عبر نسخ متماثلة متعددة للقراءة فقط ، مما يخفف من الحمل من العقدة الرئيسية. ومع ذلك ، لا تزال جميع عمليات الكتابة موجهة إلى العقدة الرئيسية ، لأن النسخ المتماثلة لا تقبل طلبات الكتابة.

يعد النسخ المتماثل مفيدًا لحالات الاستخدام حيث يجب زيادة القراءة ، أو أن تكرار البيانات مطلوب لسيناريوهات الفشل. ومع ذلك ، لا يوفر النسخ المتماثل تقسيم البيانات التلقائي أو التقسيم. هذا يعني أن مجموعة البيانات بأكملها يتم تخزينها على الماجستير وتكرارها بالكامل إلى النسخ المتماثلة ، والتي قد تحد من قابلية التوسع لمجموعات البيانات الكبيرة جدًا.

النقاط الرئيسية حول تكرار redis تحت Kubernetes:
- يوفر إمكانات التكرار وقدرات الفشل عن طريق نسخ البيانات من Master إلى النسخ المتماثلة.
- يمكن تقليص عمليات القراءة أفقياً عن طريق توزيع الطلبات بين النسخ المتماثلة.
- يتم التعامل مع عمليات الكتابة حصريًا من قبل Master ، والتي يمكن أن تصبح عنق الزجاجة تحت تحميل الكتابة العالية.
- غالبًا ما يتطلب الترويج للتفشل والنسخة المتماثلة أدوات خارجية مثل مشغلي Redis Sentinel أو Kubernetes لأتمتة.
- يتم تكرار البيانات بالكامل ، لذا فإن النسخ المتماثل لا يخفف من قيود الذاكرة للعقد المفردة.
- يضمن التكامل مع Kubernetes Statefulsets الهوية المستمرة لقرون redis ويمكّن هويات الشبكة المستقرة للسيادة والنسخ المتماثلة.
- النسخ المتماثلة نسخ البيانات بشكل غير متزامن ، لذلك قد يكون هناك تأخر تكرار بسيط يؤثر على تناسق القراءة.

Redis التجميع في Kubernetes:
Redis Cluster هو تطبيق موزع لـ Redis يدعم التقويم التلقائي والتكرار. إنه يكسر مجموعة البيانات عبر العقد الرئيسية المتعددة ، كل مسؤول عن مجموعة فرعية من المفاتيح المحددة بواسطة فتحات التجزئة (16،384 فتحات التجزئة في مجموعة Redis). يمكن أن تحتوي كل عقدة رئيسية على نسخ متماثلة لتوافر مرتفع ، وتكريم مبدأ النسخ المتماثل داخل كل قشرة.

تتيح هذه الهندسة المعمارية Redis Cluster لتوسيع نطاق كل من الأفقي والتعامل مع توفرًا كبيرًا أصليًا. تدير المجموعة تقسيم البيانات (Sharding) ، لذلك تحتوي كل عقدة فقط على جزء من مجموعة البيانات بدلاً من نسخة كاملة. يمكن لـ Redis Cluster التعامل مع الفشل على مستوى Shard دون الحاجة إلى أدوات خارجية مثل Sentinel.

عادةً ما يتضمن نشر مجموعة Redis على Kubernetes استخدام statefulsets لإدارة العقد redis (الماجستير والنسخ المتماثل). مطلوب تكوينات الشبكة الأكثر تعقيدًا لأن العملاء يجب أن يكونوا قادرين على التواصل مع العقدة الصحيحة استنادًا إلى تعيين فتحات التجزئة الرئيسية. خدمات Kubernetes ، بما في ذلك الخدمات غير المطلقة ، تسهيل الوصول المباشر للجراحة المطلوبة من قبل طوبولوجيا الكتلة.

الجوانب التشغيلية الرئيسية لـ Redis Cluster في Kubernetes:
- يوفر تقطيع البيانات التلقائي ، وتوزيع البيانات عبر العقد الرئيسية المتعددة للتوسع الأفقي.
- كل عقدة رئيسية تتعامل مع مجموعة فرعية من فتحات التجزئة ، مع النسخ المتماثلة للتفشل والتكرار داخل كل قشرة.
- يدعم التوفر العالي والتسامح مع الأخطاء مع الفشل التلقائي وإعادة الصياغة.
- يجب على العملاء دعم بروتوكول Redis Cluster لتوجيه الأوامر إلى تصحيح العقد بناءً على فتحات التجزئة.
- تكوين الشبكة في Kubernetes أكثر تعقيدًا نظرًا لأن العملاء يتواصلون مباشرة مع قرون Redis الفردية ، وليس خدمة واحدة متوازنة.
- ضمان هويات POD مستقرة ، ضرورية لاتصال العقدة العنقودية.
- يمكن لـ Redis Cluster الحفاظ على توفرها أثناء أقسام الشبكة وفشل العقدة من خلال تعزيز النسخ المتماثلة.

الاختلافات في قابلية التوسع وتوزيع البيانات:
يوفر Redis Replication تكرار البيانات عن طريق تكرار مجموعة البيانات الكاملة من Master إلى النسخ المتماثلة. إنه يقرور السعة ولكن لا يتسم بحجم السعة أو حجم مجموعة البيانات إلى ما بعد سعة العقدة الرئيسية واحدة. يحتفظ Master بمجموعة البيانات بأكملها ، والتي يمكن أن تنشئ حدودًا بسبب قيود الذاكرة.

ومع ذلك ، فإن مجموعة Redis Cluster تقرأ ويكتب عن طريق تقسيم مجموعة البيانات عبر عقد متعددة (شظايا). يحتفظ كل Shard بجزء صغير فقط من البيانات ، مما يسمح للنظام بالتعامل مع مجموعات البيانات أكبر من ذاكرة العقدة الواحدة. يتم توزيع المكتبات بين شظايا ، لذلك يتم زيادة قدرة الكتابة عنقودية عن طريق إضافة المزيد من الماجستير.

توزيع البيانات وعملياتها:
في إعدادات النسخ المتماثل ، توجد جميع البيانات على الماجستير والنسخ على النسخ المتماثلة. العمليات ، وخاصة تكتب ، انتقل إلى عقدة واحدة. يمكن أن تنتقل القراءات إلى النسخ المتماثلة ، ولكن العمليات المتعددة المفاتيح التي تمتد إلى عقد متعددة واضحة لأن هناك مصدر بيانات واحد فقط.

في Redis Cluster ، يتم تقسيم البيانات بواسطة Slot Slot ، لذلك تتطلب بعض الأوامر التي تتضمن مفاتيح متعددة جميع المفاتيح للانتماء إلى نفس فتحة التجزئة. ستفشل الأوامر متعددة المفاتيح عبر فتحات مختلفة لأن البيانات موجودة على العقد المختلفة. يجب أن يكون العملاء قادرين على التعامل مع رسائل إعادة التوجيه أو طلب تحديد موقع العقدة الصحيحة.

التسامح مع الأخطاء والفشل:
يتطلب النسخ المتماثل Sentinel أو وحدة تحكم خارجي لمراقبة السيد وأتمتة الفشل في نسخة طبق الأصل في حالة الفشل. يراقب Sentinel العقد ويختار أساتذة جدد إذا لزم الأمر ولكنه لا يوفر تقسيم البيانات.

Redis Cluster لديها دعم مدمج للتكرار والفشل التلقائي داخل شظايا. إذا فشلت عقدة رئيسية ، يتم ترقية النسخة المتماثلة في مكانها دون أدوات خارجية. تحافظ المجموعة على البيانات الوصفية حول توزيع الفتحات الرئيسية وحالة العقدة ، مما يسمح بالتعامل الذاتي.

Kubernetes تكامل النظام الإيكولوجي:
في Kubernetes ، يتطلب معالجة نسخ تكرار Redis والتجميع مقاربات مختلفة:

- للتكرار ، توفر kubernetes statefulsets هوية وتخزين مستقرة للماجستير والنسخ المتماثل. الخدمات تسهيل الوصول. عادة ما يتم التعامل مع أتمتة تجاوز الفشل بواسطة مشغلي Redis Sentinel أو Kubernetes المصممة لإعادة Redis.

- للتجميع ، تنشر StatefulSets عدة قرون ماجستير ومتماثلة. تتيح الخدمات المطلوبة الاتصال المباشر للاتصالات الضرورية للرسائل الداخلية للكتلة. أدوات مثل مخططات HELM أو عوامل إعادة البيع تبسيط إنشاء الكتلة والتوسيع والإدارة.

التعقيد التشغيلي:
النسخ المتماثل أسهل في الإعداد والإدارة في Kubernetes لأنه يتضمن عقدة واحدة قابلة للكتابة وعقد متعددة للقراءة فقط. ومع ذلك ، فإن التحجيم يكتب محدود.

التجميع أكثر تعقيدًا ويتطلب إدارة دقيقة لسياسات الشبكة واكتشاف الخدمة وتوافق العميل ، ولكنه يوفر قابلية التوسع والمرونة بشكل عام.

حالات الاستخدام:
النسخ المتماثل مناسب تمامًا للتطبيقات التي تتطلب توافرًا كبيرًا ، وقابلية القراءة ، وتكرار البيانات ، ولكن لها أحجام معتدلة لمجموعة البيانات التي تناسب عقدة واحدة.

يعد التجميع مثاليًا لمجموعات البيانات الكبيرة جدًا ، وأحمال الكتابة الثقيلة ، والتطبيقات التي تحتاج إلى قابلية التوسع الأفقي والتسامح العالي للأخطاء دون أدوات خارجية.