Redis kümeleme ve Redis replikasyonu, özellikle Kubernetes üzerinde REDIS çalıştırırken, Redis dağıtımlarında veri kullanılabilirliği, ölçeklenebilirlik ve arıza toleransı elde etmek için kullanılan iki temel ancak farklı mekanizmadır. Farklılıklarını anlamak, Kubernetes ortamları bağlamında mimarileri, işlevselliği ve operasyonel davranışlarına ayrıntılı bir bakış gerektirir.
Kubernetes'de Redis Replication:
Redis'teki çoğaltma, bir ana düğümün yazılabilir veri kümesini tuttuğu ve bir veya daha fazla kopyanın bu verilerin kopyalarını koruduğu bir ana-replica (eski adıyla ana-slave olarak adlandırılır) mimarisini ifade eder. Bu kopyalar, master ile eşzamansız olarak senkronize olan salt okunur kopyalardır. Ana düğüm başarısız olursa, kopyalardan biri yeni usta olmak için teşvik edilebilir, böylece yüksek kullanılabilirlik sağlar.
Kubernetes'e konuşlandırıldığında, Redis Replication tipik olarak usta için bir durum ve başka bir durumlu set veya replicas için kapsül kümesi çalıştırmayı içerir. Kubernetes hizmetleri, genellikle kümelenme hizmetleri, bu redis örneklerine erişimi yönetin. Bu kurulumda çoğaltma, okuma istekleri birden fazla salt okunur kopyaya dağıtılabildiğinden, ana düğümden yükü hafifleten okuma istekleri dağıtılabildiğinden. Bununla birlikte, kopyalar yazma isteklerini kabul etmediğinden, tüm yazma işlemleri hala ana düğüme yöneliktir.
Çoğaltma, okuma girişinin artırılması gereken veya yük devretme senaryoları için veri yedekliliği gerekli olduğu durumlarda kullanışlıdır. Bununla birlikte, çoğaltma otomatik veri bölümleme veya parçalama sağlamaz. Bu, tüm veri kümesinin master üzerinde saklandığı ve çok büyük veri kümeleri için ölçeklenebilirliği sınırlayabilen kopyalara tamamen çoğaltıldığı anlamına gelir.
Kubernetes altında redis çoğaltma hakkında anahtar noktalar:
- Master'dan kopyalara veri kopyalayarak veri artıklık ve yük devretme özellikleri sağlar.
- Okuma işlemleri, istekleri kopyalar arasında dağıtılarak yatay olarak ölçeklendirilebilir.
- Yazma işlemleri sadece yüksek yazma yükü altında bir darboğaz haline gelebilen Master tarafından işlenir.
- Yük devretme ve çoğaltma promosyonu genellikle Redis Sentinel veya Kubernetes operatörleri gibi harici araçların otomatikleştirilmesi gerekir.
- Veriler tamamen çoğaltılır, bu nedenle çoğaltma tek düğümlerin bellek sınırlamalarını azaltmaz.
- Kubernetes StateFulSets ile entegrasyon, redis baklaları için kalıcı kimlik sağlar ve usta ve kopyalar için istikrarlı ağ kimlikleri sağlar.
- Replicas eşzamansız olarak veri kopyalayın, bu nedenle okuma kıvamını etkileyen hafif bir replikasyon gecikmesi olabilir.
Kubernetes'de Redis Kümeleme:
Redis Cluster, otomatik parçalama ve çoğaltmayı destekleyen Redis'in dağıtılmış bir uygulamasıdır. Veri kümesini, her biri karma yuvalarla tanımlanan bir anahtar alt kümesinden sorumlu birden fazla ana düğüm boyunca kırar (REDIS kümesinde toplam 16.384 karma yuva). Her ana düğümde, her bir parçadaki çoğaltma prensibini onurlandırarak yüksek kullanılabilirlik için kopyalara sahip olabilir.
Bu mimari, REDIS kümesinin hem yatay olarak ölçeklenmesini hem de yüksek kullanılabilirliği doğal olarak ele almasına izin verir. Küme veri bölümlemesini (parçalama) yönetir, bu nedenle her düğüm tam bir kopya yerine veri kümesinin yalnızca bir kısmını içerir. Redis kümesi, Sentinel gibi harici araçlara ihtiyaç duymadan Shard seviyesinde yük devretmeyi kaldırabilir.
Kubernetes'e REDIS kümesinin dağıtılması genellikle Redis düğümlerini (ustalar ve kopyalar) yönetmek için StateFulSets kullanmayı içerir. Daha karmaşık ağ yapılandırmaları gereklidir, çünkü istemciler anahtar karma yuva eşlemesine göre doğru düğümle iletişim kurabilmelidir. Başsız hizmetler de dahil olmak üzere Kubernetes hizmetleri, küme topolojisinin gerektirdiği doğrudan kapsül erişimini kolaylaştırır.
Kubernetes'teki Redis kümesinin temel operasyonel yönleri:
- Yatay ölçeklenebilirlik için otomatik veri parçalanması, veri birden çok ana düğüm boyunca dağıtımı sağlar.
- Her ana düğüm, her parçanın içinde yük devretme ve fazlalık için kopyalarla birlikte bir karma yuva alt kümesini işler.
- Otomatik yük devretme ve yeniden şekillendirme ile yüksek kullanılabilirliği ve arıza toleransını destekler.
- İstemciler, karma yuvalara göre düğümleri düzeltmek için komutları yönlendirmek için REDIS küme protokolünü desteklemelidir.
- Kubernetes'teki ağ yapılandırması daha karmaşıktır, çünkü müşteriler tek bir yük dengeli hizmet değil, doğrudan REDIS POD'larıyla doğrudan iletişim kurar.
- StateFulSets, küme düğümü iletişimi için gerekli olan kararlı kapsül kimliklerini sağlar.
- Redis kümesi, kopyaları tanıtarak ağ bölümleri ve düğüm arızaları sırasında kullanılabilirliği koruyabilir.
Ölçeklenebilirlik ve veri dağılımındaki farklılıklar:
REDIS Replication, tam veri kümesini ana düzeyden kopyalara kopyalayarak veri yedekliliği sağlar. Okuma kapasitesini ölçeklendirir, ancak tek bir ana düğümün kapasitesinin ötesinde yazma kapasitesi veya veri kümesi boyutunu ölçeklendirmez. Master, bellek kısıtlamaları nedeniyle sınırlar oluşturabilen tüm veri kümesini tutar.
Bununla birlikte, REDIS kümesi, veri kümesini birden çok düğüm (parçalar) boyunca bölümlere ayırarak hem okumalar hem de yazar. Her bir parça, sistemin tek bir düğümün belleğinden daha büyük veri kümelerini işlemesine izin veren verilerin yalnızca bir kısmını tutar. Yazılar parçalar arasında dağıtılır, bu nedenle küme yazma kapasitesi daha fazla usta eklenerek artırılır.
Veri dağıtımı ve işlemleri:
Çoğaltma kurulumlarında, tüm veriler master ve kopyalarda kopyalarda bulunur. İşlemler, özellikle yazıyor, tek bir düğüme gidin. Okumalar kopyalara gidebilir, ancak birden fazla düğümü kapsayan çok anahtar işlemleri basittir, çünkü yalnızca bir veri kaynağı vardır.
Redis kümesinde, veriler karma yuvası ile bölünür, bu nedenle birden fazla anahtar içeren bazı komutlar tüm anahtarların aynı karma yuvasına ait olmasını gerektirir. Veriler farklı düğümlerde bulunduğundan farklı yuvalardaki çok anahtar komutları başarısız olacaktır. İstemciler, doğru düğümü bulmak için taşınan veya yeniden yönlendirme mesajlarını kullanabilmelidir.
Hata Toleransı ve Yük Devretme:
Çoğaltma, master'ı izlemek ve arıza durumunda bir kopyaya yüklemeyi otomatikleştirmek için nöbetçi veya harici bir denetleyici gerektirir. Sentinel, gerektiğinde düğümleri izler ve yeni ustaları seçer, ancak veri bölümleme sağlamaz.
Redis Cluster, parçalar içindeki çoğaltma ve otomatik yük devretme için yerleşik desteğe sahiptir. Bir ana düğüm başarısız olursa, harici araçlar olmadan bir kopya tanıtılır. Küme, anahtar yuva dağıtımı ve düğüm durumu hakkında meta verileri korur ve kendi kendini iyileştirir.
Kubernetes Ekosistem Entegrasyonu:
Kubernetes'te, redis çoğaltma ve kümelenme ele alınması farklı yaklaşımlar gerektirir:
- Çoğaltma için, Kubernetes StateFulSets, usta ve kopyalar için istikrarlı bir kimlik ve depolama sağlar. Hizmetler erişimi kolaylaştırır. Yük devretme otomasyonu genellikle Redis için tasarlanmış Redis Sentinel veya Kubernetes operatörleri tarafından işlenir.
- Kümeleme için, StateFulSets birden fazla ana ve çoğaltma bölmesi dağıtır. Başsız hizmetler, kümenin Internode mesajları için gerekli doğrudan bölme iletişimini sağlar. Helm grafikleri veya redis operatörleri gibi araçlar küme oluşturma, ölçeklendirme ve yönetimi basitleştirir.
Operasyonel karmaşıklık:
Tek bir yazılabilir düğüm ve çoklu okunaklı düğümler içerdiğinden, çoğaltmanın Kubernetes'de ayarlanması ve yönetilmesi daha kolaydır. Ancak, ölçeklendirme yazıları sınırlıdır.
Kümeleme daha karmaşıktır ve ağ politikalarının, hizmet keşfinin ve müşteri uyumluluğunun dikkatli bir şekilde yönetilmesini gerektirir, ancak genel olarak daha iyi ölçeklenebilirlik ve esneklik sunar.
Kullanım durumları:
Çoğaltma, yüksek kullanılabilirlik, okuma ölçeklenebilirliği ve veri yedekliliği gerektiren ancak tek bir düğüme uyan orta derecede veri kümesi boyutlarına sahip uygulamalar için çok uygundur.
Kümeleme, çok büyük veri kümeleri, ağır yazma yükleri ve harici araçlar olmadan yatay ölçeklenebilirlik ve yüksek arıza toleransı gerektiren uygulamalar için idealdir.
Özetle, Kubernetes'teki Redis replikasyonu, yüksek kullanılabilirliğe odaklanan ve okunabilirliğe odaklanan bir ana ve okunabilir kopyalar boyunca tam veri kümesini çoğaltırken, Redis kümeleme yerleşik replikasyon ve yük devretme parçalarını, yatay ölçeklendirme, hata toleransı ve dağıtımlı bir şekilde entegre olmayı, dağıtımlı bir şekilde entegre ederek, dağıtımlı bir şekilde entegre hale getirir. ve ağ erişimi. Bu temel mimari fark, Kubernetes ortamlarında farklı kullanım koşulları ve operasyonel karmaşıklık için uygunluklarını belirler.