Il cluster Redis è una soluzione popolare per ridimensionare le distribuzioni Redis per ottenere una maggiore disponibilità, tolleranza ai guasti e frammenti di dati su più nodi. La corretta configurazione del cluster Redis coinvolge diverse migliori pratiche che garantiscono prestazioni, affidabilità e gestibilità ottimali.
Cluster Architecture and Node Configuration
Il cluster Redis richiede almeno tre nodi principali per funzionare in modo affidabile. Idealmente, un cluster di produzione dovrebbe contenere un minimo di sei nodi, con ogni maestro che ha una o più repliche. Questa configurazione garantisce un'elevata disponibilità, consentendo il failover automatico nel caso in cui qualsiasi nodo principale non si verifichi. Ogni nodo viene eseguito in modalità cluster e deve avere configurazioni specifiche abilitate, incluso:
- `Yes` abilitato per cluster per abilitare la modalità cluster su ogni istanza Redis.
-`cluster-config-file` specificando il file in cui viene salvato lo stato del nodo cluster (ad esempio,` nodes.conf`).
-`Cluster-Node-timeout` Definizione del tempo massimo che un nodo può essere irraggiungibile prima di essere considerato fallito (comunemente impostato su 5000 a 15000 millisecondi).
Il "cluster-config-file` è gestito automaticamente da Redis e non deve essere modificato manualmente, in quanto mantiene informazioni sullo stato critico come ID nodo, mappature e proprietà dello slot. Ogni nodo si assegna un ID nodo univoco all'avvio, che persiste nel corso della sua vita anche se i cambiamenti IP o la porta.
hardware e configurazione di rete
I nodi devono essere distribuiti su macchine fisiche o virtuali separate per evitare singoli punti di guasto. La connettività di rete tra i nodi deve consentire entrambe le porte di comunicazione client (in genere TCP 6379 o la porta di servizio in uso) e la porta del bus cluster (una seconda porta in genere Porta di servizio TCP + 10000, ad esempio 16379) per la comunicazione internode cluster.
Configurare attentamente interfacce di rete e firewall per consentire questo traffico tra nodi e facoltativamente tra client e nodi del cluster. L'impostazione della direttiva `Bind` su IP privati specifici anziché vincolare a tutte le interfacce migliora la sicurezza.
persistenza e durata dei dati
Abilita meccanismi di persistenza come Snapshot RDB o AOF (solo file Append) a seconda della durata dei dati richiesti e dei compromessi delle prestazioni. AOF offre una migliore durata registrando ogni operazione di scrittura ma può aggiungere latenza e sovraccarico di IO. La combinazione di snapshot RDB con AOF può aiutare a bilanciare le prestazioni e la durata.
La direttiva `Appendonly Yes` abilita la modalità AOF. Queste impostazioni dovrebbero essere accuratamente sintonizzate in base ai modelli di carico di lavoro e alle finestre di perdita di dati accettabili.
Politiche di gestione e sfratto della memoria
Configurare l'impostazione `maxmemory` per garantire che Redis si adatti alla memoria disponibile sul nodo. Seleziona una politica di sfratto appropriata utilizzando `maxmemory-policy` come` Allkeys-lru` per utilizzare un algoritmo usato meno di recente su tutti i tasti quando vengono raggiunti i limiti di memoria. Il monitoraggio coerente dell'utilizzo della memoria e dei rapporti HIT/MISS è fondamentale.
Il cluster Redis si comporta meglio quando il set di dati si inserisce completamente in memoria su ciascun nodo. Evita lo scambio eccessivo o il sovraccarico di memoria.
Gestione slot e distribuzione dei dati
Il cluster divide lo spazio di tastiera in 16.384 slot di hash che sono distribuiti su tutti i nodi principali. Quando si crea il cluster, assicurarsi che tutti gli slot siano coperti da un nodo principale. I client devono essere consapevoli del cluster per instradare le query al nodo corretto in base al calcolo dello slot hash.
Evita le operazioni che coinvolgono più chiavi mappate su slot diversi, in quanto richiedono comandi a slot incrociati che sono limitati o meno efficienti.
Utilizzare strumenti come `Redis-Cli-Cluster Crea` per bootstrap cluster con adeguata allocazione delle slot e assegnazione di replica automaticamente.
configurazione client per la consapevolezza del cluster
Configurare le librerie client per gestire la topologia del cluster Redis cambia con grazia. Molte librerie client forniscono il supporto del cluster, incluso la scoperta automatica e la riconfigurazione dei nodi del cluster mentre falliscono o rimescolano gli slot. Ciò impedisce gli errori del cliente e migliora l'affidabilità durante i failover del nodo o le operazioni di ridimensionamento.
I client devono essere configurati per riprovare a muoversi o chiedere reindirizzamenti e mantenere viste aggiornate sullo stato del cluster.
Considerazioni sulla sicurezza ###
Secure Cluster Nodi abilitando l'autenticazione password (direttiva `RecovePass`), limitando l'accesso alla rete tramite le regole del firewall e limitando le interfacce esposte tramite configurazione` Bind`. Utilizzare la crittografia TLS se possibile per proteggere i dati in transito.
Disabilita la modalità protetta quando si esegue Redis in modalità cluster ma assicurarsi che le configurazioni di networking isolano il cluster da client non attendibili.
monitoraggio e manutenzione
Implementare un monitoraggio completo della salute del cluster, tra cui disponibilità di nodi, latenza, utilizzo della memoria, ritardo di replica e modifiche allo stato del cluster. Strumenti come Redis Sentinel, piattaforme di monitoraggio di terze parti o soluzioni di provider cloud dovrebbero far parte della strategia operativa.
Testare regolarmente i meccanismi di failover ed eseguire riavvio del nodo controllato o esercizi di ridimensionamento per verificare la resilienza del cluster.
Tuning delle prestazioni
Sintonizza Redis e la configurazione del cluster in base alle specifiche del carico di lavoro:
- Ridurre al minimo i comandi di blocco e utilizzare gli script di pipelining o LUA per ottimizzare la throughput.
-Regola `cluster-node-timeout` in base alle caratteristiche di latenza della rete per evitare falsi failover.
- Utilizzare hashing coerente e denominazione della chiave intelligente per ottimizzare le distribuzioni di slot.
- Evita chiavi o valori di grandi dimensioni e considera di rompere oggetti grandi in blocchi più piccoli.
- Utilizzare i meccanismi nativi di Redis Cluster per il ridimensionamento in orizzontale aggiungendo o rimuovendo i nodi e le slot di riequilibrio.
backup e recupero
Strategie di backup di progettazione allineate con l'installazione del cluster. Utilizzare istantanee RDB periodiche da nodi o repliche principali e memorizza i backup esternamente. Evita di ripristinare i backup direttamente su un cluster vivo senza una corretta sincronizzazione dello stato di slot e nodo.
Per il recupero, utilizzare le procedure raccomandate da Redis per la ricostruzione dei cluster da configurazioni e backup salvati.
Riepilogo
Best practice per Copertura di configurazione del cluster Redis:
- Impostazione di almeno tre nodi principali con repliche per il failover.
-Garantire le direttive di configurazione correlate a cluster (`Cluster-anable", `cluster-config-file`,` cluster-node-timeout`).
- Distribuzione di nodi su hardware adatto con impostazioni di rete corrette per la comunicazione del bus client e cluster.
- Abilitare la persistenza e la messa a punto della memoria e delle politiche di sfratto per soddisfare le richieste di carico di lavoro.
- Gestire efficacemente le slot di hash e garantire che i clienti siano consapevoli del cluster.
- Assicurare il cluster con autenticazione e controlli di rete.
- Monitoraggio regolarmente per la salute e le prestazioni del cluster.
- Pianificazione per le operazioni di backup, recupero e ridimensionamento.