Redis Cluster es una solución popular para escalar las implementaciones de Redis para lograr una mayor disponibilidad, tolerancia a fallas y fragmentos de datos en múltiples nodos. La configuración adecuada del clúster Redis implica varias mejores prácticas que garantizan un rendimiento, confiabilidad y administración óptimos.
Arquitectura de clúster y configuración de nodo
Redis Cluster requiere al menos tres nodos maestros para operar de manera confiable. Idealmente, un clúster de producción debe contener un mínimo de seis nodos, y cada maestro tiene una o más réplicas. Esta configuración garantiza una alta disponibilidad, lo que permite una conmutación por error automática en caso de que cualquier nodo maestro falle. Cada nodo se ejecuta en modo clúster y debe tener configuraciones específicas habilitadas, que incluya:
- `Cluster-habilitado SÍ` para habilitar el modo de clúster en cada instancia de Redis.
-`cluster-config-file` especificando el archivo donde se guarda el estado del nodo de clúster (por ejemplo,` nodo.conf`).
-`Cluster-nodo Timeout` Definiendo el tiempo máximo que un nodo puede ser inalcanzable antes de considerarse fallido (comúnmente establecido en 5000 a 15000 milisegundos).
Redis administra automáticamente el `` clúster-config-file ', ya que no debe editarse manualmente, ya que mantiene información de estado crítico, como ID de nodos, asignaciones y propiedad de ranuras. Cada nodo se asigna a sí mismo una ID de nodo única al inicio, que persiste durante su vida útil, incluso si cambia la IP o el puerto.
Configuración de hardware y red
Los nodos deben implementarse en máquinas físicas o virtuales separadas para evitar puntos individuales de falla. La conectividad de red entre los nodos debe permitir tanto los puertos de comunicación del cliente (típicamente TCP 6379 o el puerto de servicio en uso) como el puerto de bus de clúster (un segundo puerto típicamente puerto de servicio TCP + 10000, por ejemplo, 16379) para la comunicación del internodo de clúster.
Configure cuidadosamente las interfaces de red y los firewalls para permitir este tráfico entre nodos y opcionalmente entre los clientes y los nodos de clúster. Establecer la directiva 'Bind' a IP privadas específicas en lugar de vincular a todas las interfaces mejora la seguridad.
Persistencia y durabilidad de los datos
Habilite mecanismos de persistencia como las instantáneas de RDB o AOF (archivo solo) dependiendo de la durabilidad de los datos requerida y las compensaciones de rendimiento. AOF proporciona una mejor durabilidad al registrar cada operación de escritura, pero puede agregar latencia y sobrecarga de IO. La combinación de instantáneas de RDB con AOF puede ayudar a equilibrar el rendimiento y la durabilidad.
La directiva `apéndonamente sí` habilita el modo AOF. Estas configuraciones deben ajustarse cuidadosamente de acuerdo con los patrones de carga de trabajo y las ventanas de pérdida de datos aceptables.
Políticas de gestión de memoria y desalojo
Configure la configuración 'MaxMemory' para garantizar que Redis se adapte a la memoria disponible en el nodo. Seleccione una política de desalojo apropiada utilizando `MaxMemory-Policy`, como` Allkeys-Lru` para usar un algoritmo menos utilizado recientemente en todas las claves cuando se alcanzan los límites de memoria. El monitoreo consistente del uso de la memoria y las relaciones HIT/Miss es fundamental.
Redis Cluster funciona mejor cuando el conjunto de datos se ajusta completamente a la memoria en cada nodo. Evite el intercambio excesivo o el exceso de compromiso de la memoria.
Gestión de ranuras y distribución de datos
El clúster divide el espacio de tecla en 16,384 espacios hash que se distribuyen en todos los nodos maestros. Al crear el clúster, asegúrese de que todas las ranuras estén cubiertas por un nodo maestro. Los clientes deben ser conscientes del clúster para enrutar consultas al nodo correcto en función del cálculo de la ranura hash.
Evite las operaciones que involucran múltiples claves mapeadas a diferentes ranuras, ya que estas requieren comandos de ranura cruzada que sean limitadas o menos eficientes.
Use herramientas como `Redis-Cli-Cluster Create` a los grupos de arranque con la asignación de ranura adecuada y la asignación de réplicas automáticamente.
Configuración del cliente para conciencia de clúster
Configure las bibliotecas de clientes para manejar la topología del clúster Redis cambia con gracia. Muchas bibliotecas de clientes proporcionan soporte de clúster, incluido el descubrimiento automático y la reconfiguración de los nodos de clúster a medida que fallan o reorganizan las ranuras. Esto evita los errores del cliente y mejora la confiabilidad durante las fallas de nodos o las operaciones de escala.
Los clientes deben configurarse para volver a intentarlo o pedir redireccionamientos y mantener vistas actualizadas del estado del clúster.
Consideraciones de seguridad
Los nodos de clúster seguro al habilitar la autenticación de contraseña (directiva `requitepass`), limitar el acceso a la red a través de reglas de firewall y restringir las interfaces expuestas a través de la configuración` bind '. Use el cifrado TLS si es posible para proteger los datos en tránsito.
Deshabilite el modo protegido cuando ejecute Redis en modo clúster, pero garantice que las configuraciones de redes aislen el clúster de clientes no confiables.
Monitoreo y mantenimiento
Implemente un monitoreo integral de la salud del clúster, incluida la disponibilidad de nodos, la latencia, el uso de la memoria, el retraso de la replicación y los cambios en el estado del clúster. Herramientas como Redis Sentinel, plataformas de monitoreo de terceros o soluciones de proveedores de nubes deben ser parte de la estrategia operativa.
Pruebe regularmente los mecanismos de conmutación por error y realice reinicios de nodos controlados o ejercicios de escala para verificar la resiliencia del clúster.
Tonte de rendimiento
Tune Redis y la configuración del clúster basada en detalles de carga de trabajo:
- Minimice los comandos de bloqueo y use scripts de tuberías o Lua para optimizar el rendimiento.
-Ajuste `cluster-nodo-timeOut` de acuerdo con las características de latencia de la red para evitar falsas fallas.
- Use el hashing consistente y el nombre de llave inteligente para optimizar las distribuciones de ranuras.
- Evite grandes claves o valores y considere romper objetos grandes en trozos más pequeños.
- Utilice los mecanismos nativos del clúster de Redis para escalar horizontalmente agregando o eliminando nodos y espacios de reequilibrio.
Copia de seguridad y recuperación
Estrategias de copia de seguridad de diseño alineadas con la configuración del clúster. Use instantáneas periódicas de RDB de nodos maestros o réplicas y almacene copias de seguridad externamente. Evite restaurar las copias de seguridad directamente en un clúster en vivo sin una sincronización adecuada del estado de ranura y nodo.
Para la recuperación, use los procedimientos recomendados por Redis para reconstruir grupos de configuraciones y copias de seguridad guardadas.
Resumen
Las mejores prácticas para la cubierta de configuración del clúster Redis:
- Configurar al menos tres nodos maestros con réplicas para conmutación por error.
-Garantizar las directivas de configuración adecuadas relacionadas con el clúster (`cluster-habilitado`,` cluster-config-file`, `cluster-nodoeut`).
- Implementación de nodos en hardware adecuado con la configuración de red correcta para la comunicación del cliente y el bus de clúster.
- Habilitar la persistencia y la memoria de la memoria y las políticas de desalojo para que coincidan con las demandas de la carga de trabajo.
- Administrar espacios hash de manera efectiva y garantizar que los clientes sean conscientes del clúster.
- Asegurar el clúster con autenticación y controles de red.
- Monitorear la salud y el rendimiento del clúster regularmente.
- Planificación de operaciones de respaldo, recuperación y escala cuidadosamente.