Redis -klusterointi ja Redis -replikaatio ovat kaksi perustavanlaatuista, mutta erilaista mekanismia, joita käytetään tietojen saatavuuden, skaalautuvuuden ja vikatoleranssin saavuttamiseen Redis -käyttöönotoissa, etenkin kun suoritetaan Redis Kubernetesissa. Niiden erojen ymmärtäminen vaatii yksityiskohtaista tutkimusta niiden arkkitehtuurista, toiminnallisuudesta ja toimintakäyttäytymisestä Kubernetes -ympäristöjen yhteydessä.
Redis -replikointi Kubernetesissä:
Redis-replikaatio viittaa Master-replica (aiemmin kutsuttuina sika-orja) -arkkitehtuuriin, jossa yksi pääsolmu pitää kirjoitettavan tietojoukon ja yksi tai useampi replika ylläpitää kopioita kyseisistä tiedoista. Nämä kopiot ovat vain luku -kopioita, jotka synkronoivat isäntäasynkronisesti. Jos pääsolmu epäonnistuu, yksi kopioista voidaan mainostaa uudeksi mestariksi, mikä tarjoaa siten korkean saatavuuden.
Kubernetesissä käytettäessä Redis -replikaatio sisältää tyypillisesti mestarin tila -arvon ja toisen tilavansarjan tai kopioiden joukkojen tai sarjan suorittamisen. Kubernetes -palvelut, yleensä Clusterip Services, hallinnoi pääsyä näihin Redis -esiintymiin. Tämän asennuksen replikointi parantaa lukemisen skaalautuvuutta, koska lukupyyntöjä voidaan jakaa useisiin vain luku -juoksupohjoihin, lievittäen kuormitusta pääsolmusta. Kaikki kirjoitusoperaatiot on kuitenkin edelleen suunnattu pääsolmuun, koska replikat eivät hyväksy kirjoituspyyntöjä.
Replikointi on hyödyllistä käyttötapauksissa, joissa luetun läpimenon on lisättävä tai tietojen redundanssi vaaditaan vikaantumisskenaarioihin. Replikointi ei kuitenkaan tarjoa automaattista data -osioista tai varjostamista. Tämä tarkoittaa, että koko tietojoukko on tallennettu päällikölle ja toistetaan kokonaan replikoihin, mikä voi rajoittaa skaalautuvuutta erittäin suurille tietojoukkoille.
Avainpisteet Redis -replikaatiosta Kubernetesin alla:
- Se tarjoaa tiedon redundanssi- ja virheenvaihtoominaisuudet kopioimalla tiedot päälliköstä replikoihin.
- Lukemat toiminnot voidaan skaalata vaakasuoraan jakamalla pyynnöt kopioiden kesken.
- Kirjoitustoiminnot hoitaa yksinomaan päällikkö, josta voi tulla pullonkaula korkean kirjoituskuorman alla.
- Virhella ja replika -tarjous vaativat usein ulkoisia työkaluja, kuten Redis Sentinel tai Kubernetes -operaattorit automatisoidakseen.
- Tiedot kopioidaan täysin, joten replikointi ei lieventä yksittäisten solmujen muistirajoituksia.
- Integrointi Kubernetes StatefulSets -sovelluksen kanssa varmistaa Redis -palkojen pysyvän identiteetin ja mahdollistaa vakaan verkon identiteetin päällikön ja jäljennöksille.
- Replicas asynkronisesti kopioida tiedot, joten voi olla pieni replikaatioviive, joka vaikuttaa lukemisen johdonmukaisuuteen.
Redis -klusterointi Kubernetesissa:
Redis -klusteri on Redisin hajautettu toteutus, joka tukee automaattista varjostamista ja replikaatiota. Se katkaisee tietojoukon useiden pääsolmujen välillä, joista kukin vastaa Hash -lähtö- ja saapumisaikojen määrittelemästä näppäinjoukosta (16 384 hash -lähtö- ja saapumisaikoja Redis -klusterissa). Jokaisella pääsolmulla voi olla kopioita korkeaan saatavuuteen, kunnioittaen kunkin shardin replikaatioperiaatetta.
Tämä arkkitehtuuri antaa Redis -klusterille skaalata sekä vaakasuoraan että käsitellä korkeaa saatavuutta. Klusteri hallitsee data -osiointia (varjostamista), joten jokainen solmu sisältää vain osan tietojoukosta täydellisen kopion sijasta. Redis -klusteri pystyy käsittelemään vikaantumista shard -tasolla ilman ulkoisten työkalujen, kuten Sentinel, tarvetta.
Redis -klusterin käyttöönotto Kubernetesiin sisältyy tyypillisesti StatefulSets -sovellusten käyttö Redis -solmujen (Masters and Replicas) hallintaan. Vaaditaan monimutkaisempia verkkokokoonpanoja, koska asiakkaiden on kyettävä kommunikoimaan oikean solmun kanssa avainhash -korttipaikan kartoittamisen perusteella. Kubernetes -palvelut, mukaan lukien päättömät palvelut, helpottavat suoraa pod -pääsyä klusterin topologian edellyttämään.
Redis -klusterin keskeiset operatiiviset näkökohdat Kubernetesissa:
- Tarjoaa automaattisen tiedonhalvauksen, jakelujen jakaminen useiden pääsolmujen välillä vaaka -skaalautuvuuden saavuttamiseksi.
- Jokainen pääsolmu käsittelee osajoukon hash -lähtö- ja saapumisaikoja, kun jokaisen shardin sisällä on virheenkäyttö- ja redundanssia.
- Tukee korkeaa saatavuutta ja vikasietoisuutta automaattisen virheenvaihdon ja uudelleenmuodostumisen kanssa.
- Asiakkaiden on tuettava Redis -klusteriprotokollaa komentojen reitittämiseksi solmujen korjaamiseksi hash -lähtö- ja saapumisaikojen perusteella.
- Verkkokokoonpano Kubernetesissä on monimutkaisempi, koska asiakkaat kommunikoivat suoraan yksittäisten Redis-palkojen kanssa, ei yhtä kuorma-tasapainoista palvelua.
- StatefulSets varmistaa vakaa Pod -identiteetti, joka on välttämätön klusterisolmujen viestinnässä.
- Redis -klusteri voi ylläpitää saatavuutta verkkoosioiden ja solmun vikojen aikana edistämällä replikoita.
Erot skaalautuvuudessa ja tiedon jakautumisessa:
Redis -replikointi tarjoaa tiedon redundanssin kopioimalla koko tietojoukko päälliköstä kopioihin. Se skaalaa lukukapasiteettia, mutta ei skaalata kirjoituskapasiteettia tai tietojoukkoa yhden pääsolmun kapasiteetin ulkopuolella. Master pitää koko tietojoukon, joka voi luoda rajoja muistirajoitteiden takia.
Redis -klusteri kuitenkin skaalaa sekä lukee että kirjoittaa osioimalla tietojoukko useiden solmujen (sirpaleiden) välillä. Jokaisessa Shardissa on vain murto -osa datasta, jolloin järjestelmä voi käsitellä tietojoukkoja, jotka ovat suurempia kuin yhden solmun muistia. Kirjoituksia jaetaan Shardsin kesken, joten klusterin kirjoituskapasiteettia lisätään lisäämällä lisää mestareita.
Tietojen jakelu ja toiminnot:
Replikointiasetuksissa kaikki tiedot ovat läsnä mestarissa ja kopioissa replikoissa. Toiminnot, erityisesti kirjoittaa, menevät yhteen solmuun. Lukemat voivat siirtyä kopioihin, mutta monimuotoiset operaatiot, jotka kattavat useita solmuja, ovat suoraviivaisia, koska tietolähde on vain yksi.
Redis -klusterissa tiedot jaetaan hash -paikka, joten jotkut useiden avaimien komennot vaativat kaikki avaimet kuulumaan samaan hash -paikkaan. Eri avainten monikomennot eri lähtö- ja saapumisaikojen välillä epäonnistuvat, koska tiedot sijaitsevat eri solmuissa. Asiakkaiden on kyettävä käsittelemään siirrettyjä tai pyytämään uudelleenohjausviestejä oikean solmun löytämiseksi.
Vikasietoisuus ja virheenvaihto:
Replikointi vaatii sentineliä tai ulkoista ohjainta isäntä- ja automatisoimiseksi replikan vikaantumiselle vikaantumisen yhteydessä. Sentinel tarkkailee solmuja ja valitsee tarvittaessa uusia mestareita, mutta ei tarjoa data -osioista.
Redis-klusterilla on sisäänrakennettu tuki replikaatiolle ja automaattiselle virheelle Shardsissa. Jos pääsolmu epäonnistuu, kopio edistetään sen sijaan ilman ulkoisia työkaluja. Klusteri ylläpitää metatietoja avainpaikkojen jakautumisesta ja solmun tilasta, mikä mahdollistaa itsensä paranemisen.
Kubernetes -ekosysteemin integraatio:
Kubernetesissa Redis -replikaation ja klusterointi vaatii erilaisia lähestymistapoja:
- Kubernetes -statefulSets tarjoaa kopioinnin vakaan identiteetin ja tallennuksen päällikölle ja kopioille. Palvelut helpottavat pääsyä. Virheellinen automaatio hoitaa tyypillisesti Redis Sentinel- tai Kubernetes -operaattorit, jotka on suunniteltu Redisille.
- Klusterointia varten Statefulsts asentaa useita Master- ja Replica -palkoja. Päättömät palvelut mahdollistavat klusterin internode -viestien välttämättömän suoran pod -viestinnän. Työkalut, kuten ruorikartat tai Redis -operaattorit, yksinkertaistavat klusterin luomista, skaalausta ja hallintaa.
Operatiivinen monimutkaisuus:
Kubernetesissä on yksinkertaisempaa replikaatiota ja hallita, koska siihen sisältyy yksi kirjoitettava solmu ja useita vain luku -solmuja. Scaling Writes on kuitenkin rajallinen.
Klusterointi on monimutkaisempaa ja vaatii verkkokäytäntöjen, palvelun löytämisen ja asiakkaan yhteensopivuuden huolellista hallintaa, mutta tarjoaa paremman skaalautuvuuden ja kestävyyden.
Käyttötapaukset:
Replikointi sopii hyvin sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa saatavuutta, lukematta skaalautuvuutta ja tietojen redundanssia, mutta joilla on kohtalaiset tietojoukkokoot, jotka sopivat yhteen solmuun.
Klusterointi on ihanteellinen erittäin suurille tietojoukkoille, raskaille kirjoituskuormille ja sovelluksille, jotka tarvitsevat vaakasuuntaista skaalautuvuutta ja suurta vikasietoisuutta ilman ulkoisia työkaluja.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Redis-replikointi Kubernetesissä kopioidaan täydellisen tietojoukon pää- ja luku- ja luku-kopioiden välillä, keskittyen korkeaan saatavuuteen ja lukemalla skaalautuvuutta, kun taas uudelleenklusteroinnin fragmentit useiden solmujen välillä sisäänrakennetulla replikaatiolla ja virheellisellä tavalla, mahdollistaa horisontaalisen skaalautumisen, vikatoleranssin ja jakautuneen tiedonsiirron. ja verkon pääsy. Tämä perusarkkitehtoninen ero määrittää niiden soveltuvuuden erilaisissa käyttöolosuhteissa ja toiminnan monimutkaisuudessa Kubernetes -ympäristöissä.