Home Arrow Icon Knowledge base Arrow Icon Global Arrow Icon REDIS聚类与Kubernetes中的Redis复制有何不同


REDIS聚类与Kubernetes中的Redis复制有何不同


REDIS聚类和REDIS复制是两个基本的但不同的机制,用于实现REDIS部署中的数据可用性,可伸缩性和容错性,尤其是在Kubernetes上运行Redis时。了解他们的差异需要在Kubernetes环境的背景下详细研究其架构,功能和操作行为。

kubernetes中的重复复制:
REDIS中的复制是指主修复器(以前称为Master-Slave)体系结构,其中一个主节点包含可写的数据集,一个或多个复制品维护该数据的副本。这些副本是仅读取的副本,与主的同步同步。如果主节点失败,则可以将其中一个复制品提升为新的主人,从而提供高可用性。

当部署在Kubernetes中时,REDIS复制通常涉及为Master和另一个状态填充或复制品的POD运行状态。 Kubernetes服务(通常是集群服务)管理对这些REDIS实例的访问。此设置中的复制可提高读取可伸缩性,因为可以在多个仅读取复制品上分发读取请求,从而减轻主节点的负载。但是,所有写操作仍然针对主节点,因为副本不接受写请求。

复制对于需要增加读取吞吐量或故障转移方案需要数据冗余的用例很有用。但是,复制不提供自动数据分区或碎片。这意味着整个数据集都存储在主机上,并将其完全复制到副本上,这可能会限制非常大的数据集的可扩展性。

关于kubernetes下重复复制的关键点:
- 它通过将来自主的数据复制到副本来提供数据冗余和故障转移功能。
- 可以通过在副本之间分配请求来水平缩放读取操作。
- 写操作由主人专门处理,大师可以在高写入负载下成为瓶颈。
- 故障转移和复制促销通常需要Redis Sentinel或Kubernetes操作员等外部工具才能自动化。
- 数据已完全复制,因此复制不会减轻单节节点的内存限制。
- 与Kubernetes Statefulsets的集成确保REDIS POD的持续身份,并为主和副本提供稳定的网络身份。
- 复制异步复制数据,因此可能会有略有复制滞后影响读取一致性。

kubernetes中的重新聚类:
REDIS群集是REDIS的分布式实现,支持自动碎片和复制。它破坏了数据集跨多个主节点,每个节点负责由哈希插槽定义的一个子集(REDIS群集中的16,384个哈希插槽总数)。每个主节点都可以具有高可用性的复制品,以纪念每个碎片中的复制原理。

该体系结构使Redis群集可以水平扩展并在本地缩放高可用性。群集管理数据分区(碎片),因此每个节点仅包含数据集的一部分,而不是完整的副本。 REDIS群集可以在碎片级别处理故障转移,而无需使用Sentinel等外部工具。

在kubernetes上部署redis群集通常涉及使用状态表来管理redis节点(Masters和epplicas)。需要更复杂的网络配置,因为客户端必须能够根据关键哈希插槽映射与正确的节点进行通信。 Kubernetes服务,包括无头服务,促进了群集拓扑所需的直接pod访问。

kubernetes中redis群集的主要操作方面:
- 提供自动数据碎片,在多个主节点上分配数据以进行水平可扩展性。
- 每个主节点都会处理哈希插槽的子集,每个碎片内有故障转移和冗余的副本。
- 通过自动故障转移和重新设备支持高可用性和容错性。
- 客户必须支持REDIS群集协议以根据哈希插槽纠正命令以纠正节点。
- Kubernetes中的网络配置更为复杂,因为客户端与单个Redis Pod直接通信,而不是单个负载平衡的服务。
- 状态集确保稳定的POD身份,这是群集节点通信所必需的。
- REDIS群集可以通过促进复制品在网络分区和节点故障期间保持可用性。

可伸缩性和数据分布的差异:
REDIS Replication通过将完整数据集从主机重复到副本来提供数据冗余。它扩展了读取能力,但不会扩展写入能力或数据集大小超出单个主节点的容量。主持有整个数据集,该数据集可以由于内存约束而创建限制。

但是,redis群集通过跨多个节点(shards)对数据集进行分区来读取和写入。每个碎片仅包含数据的一小部分,从而使系统可以处理大于单个节点的内存大的数据集。写入分布在碎片之间,因此增加了更多的主人,因此群集写入能力会提高。

数据分布和操作:
在复制设置中,所有数据都存在于主机上,并在副本上副本。操作,尤其是写入,转到一个节点。读取可以转到副本,但是跨越多个节点的多键操作很简单,因为只有一个数据源。

在REDIS群集中,数据由HASH插槽对其进行分区,因此一些涉及多个键的命令需要所有键都属于同一哈希插槽。跨不同插槽的多键命令将失败,因为数据位于不同的节点上。客户必须能够处理移动或询问重定向消息以找到正确的节点。

容错和故障转移:
复制需要Sentinel或外部控制器来监视主体并自动化故障转移,以在发生故障的情况下为副本。 Sentinel在需要时监视节点并选择新的大师,但不提供数据分区。

REDIS群集对复制和自动故障转移具有内置支持。如果主节点失败,则在没有外部工具的情况下将其促进复制品。该集群维持有关关键插槽分布和节点状态的元数据,从而可以进行自我修复。

Kubernetes生态系统整合:
在Kubernetes中,解决Redis复制和聚类需要不同的方法:

- 为了复制,kubernetes statefulsets为主和副本提供了稳定的身份和存储。服务有助于访问。故障自动化通常由Redis Sentinel或为Redis设计的Kubernetes操作员处理。

- 用于聚类,状态策略部署了多个主和复制吊舱。无头服务启用群集的间隔消息所需的直接POD通信。诸如Helm Charts或Redis操作员之类的工具简化了集群创建,扩展和管理。

操作复杂性:
复制更简单地在Kubernetes中设置和管理,因为它涉及一个可写节点和多个仅读取节点。但是,缩放写入是有限的。

聚类更为复杂,需要仔细管理网络策略,服务发现和客户端的兼容性,但总体上提供了更好的可扩展性和弹性。

用例:
复制非常适合需要高可用性,读取可扩展性和数据冗余,但具有适度单个节点的中等数据集大小。

聚类非常适合非常大的数据集,重型写入负载以及需要水平可扩展性和没有外部工具的高容错性的应用。

In summary, Redis replication in Kubernetes duplicates the full dataset across a master and read-only replicas, focusing on high availability and read scalability, while Redis clustering fragments the dataset across multiple nodes with built-in replication and failover, enabling horizo​​ntal scaling, fault tolerance, and distributed data management—all integrated through Kubernetes constructs like StatefulSets and services to maintain stable身份和网络访问。这种基本的架构差异决定了它们对Kubernetes环境中不同使用条件和操作复杂性的适用性。