Как работает сегментирование данных в Redis Cluster

Шардинг кластера Redis

Redis Cluster использует встроенный механизм сегментирования для автоматического разделения данных между несколькими узлами Redis. Ключевые аспекты того, как это работает:

1. Разделение пространства ключей. Все пространство ключей в кластере Redis разделено на 16 384 хэш-слота. Эти хэш-слоты отвечают за распределение данных по кластеру.

2. Назначение хэш-слотов. Каждому узлу Redis в кластере назначается подмножество из 16 384 хеш-слотов. Назначение хеш-слотов узлам осуществляется с помощью хеш-функции.

3. Размещение данных: когда клиент хочет сохранить пару ключ-значение, он вычисляет хеш-значение ключа, используя предопределенную хеш-функцию. Затем это значение хеш-функции сопоставляется с одним из 16 384 хеш-слотов. Затем данные сохраняются на узле Redis, которому принадлежит этот хэш-слот.

4. Репликация. Для каждого хеш-слота существует основной узел, отвечающий за обслуживание запросов на чтение/запись. Кроме того, существует один или несколько узлов реплики, которые поддерживают копию данных для обеспечения высокой доступности.

5. Автоматическое перераспределение: при добавлении или удалении узлов из кластера назначения хэш-слотов автоматически перебалансируются, чтобы обеспечить равномерное распределение данных и нагрузки по кластеру.

Преимущества сегментирования кластера Redis

1. Масштабируемость. Распределяя данные по нескольким узлам, Redis Cluster может масштабироваться для обработки больших объемов данных и высокой пропускной способности.

2. Высокая доступность. Репликация хеш-слотов на основных узлах и узлах-репликах обеспечивает высокую доступность, поскольку клиенты могут продолжать получать доступ к данным даже в случае сбоя некоторых узлов.

3. Прозрачный клиентский доступ. Сопоставление хэш-слотов прозрачно обрабатывается кластером Redis, поэтому клиенты могут получать доступ к данным без необходимости знать детали базового сегментирования.

4. Автоматическое управление: Redis Cluster автоматизирует управление сегментированием, включая перебалансировку данных по мере роста или сокращения кластера.

В целом, архитектура сегментирования Redis Cluster позволяет ему предоставлять хорошо масштабируемое, доступное и простое в управлении распределенное хранилище данных, что делает его хорошо подходящим для приложений с большими объемами данных или высокими требованиями к пропускной способности.