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【商城源码开发规划】【xamarin 源码】【weedfs 源码】redis源码cluster

2024-12-29 05:42:30 来源:apicloud双端源码

1.JedisCluster 原理学习
2.再谈Redis三种集群模式:主从模式、哨兵模式和Cluster模式
3.redis的高可用(cluster集群)
4.SpringBoot下集成Redis Cluster集群实践
5.k8s实战案例之部署redis单机和redis cluster
6.Spring Boot Redis Cluster 实战干货

redis源码cluster

JedisCluster 原理学习

       在Jedis 3.3.0版本中,JedisCluster作为RedisCluster的Java客户端,负责封装对Redis集群的复杂操作,包括连接池管理、请求重试和重定向等。商城源码开发规划其核心是JedisCluster类,它利用JedisClusterInfoCache来存储节点信息、对象池配置和Jedis配置。这个类结构包含两个核心map:nodes用于记录所有节点及其对应的JedisPool,slots则记录每个槽及其对应的master节点JedisPool,用于处理读写请求。

       JedisCluster的初始化过程涉及以下几个步骤:首先,构造器接收配置信息(如集群信息、连接配置和连接池配置),然后实例化JedisClusterInfoCache,并通过initializeSlotsCache方法初始化连接池。在这个过程中,只要配置中的一个节点能正常工作,JedisCluster就能完成初始化,其他可能出现问题的节点只会导致JedisConnectionException。

       执行业务命令时,如get命令,会根据预先获取的集群slots信息找到对应key的节点,通常情况下这个过程是可靠的。如果遇到JedisConnectionException,会根据现有连接信息刷新slots,或者处理MovedDataException,表明槽位与节点关联错误,这时会重新获取槽位。ASK异常则表示数据迁移,客户端会等待数据迁移完成并重新发送命令。整个过程中,JedisCluster通过异常处理机制自动保持客户端与服务端的集群信息同步。

       具体的代码实现和时序图可以在JedisCluster类、JedisClusterConnectionHandler和JedisClusterCommand中找到,说明则参考文档中的xamarin 源码"docs/pictures/starUML/JedisCluster"。

再谈Redis三种集群模式:主从模式、哨兵模式和Cluster模式

       在Redis的世界里,有三种集群模式供开发者选择:主从模式、哨兵模式和Cluster模式。每种模式都有其适用场景和特性。

       初始的主从模式通过主节点写入和从节点读取来构建,虽然基础,但在故障恢复上效率较低。一旦主节点宕机,需人工干预切换。哨兵模式则在此基础上提升,通过哨兵集群监控主从节点,实现故障自动恢复,提高系统的稳定性和可用性。然而,哨兵模式受限于单节点性能,不适合大规模处理。

       Redis Cluster在3.x版本后引入,通过数据分片和多节点扩展,显著提高内存利用率和写入性能,特别适用于高负载和大规模数据处理。它采用去中心化的多主多从架构,确保了数据的高可用性和扩展性。

       部署Redis时,需注意配置和节点设置,如主从节点配置、哨兵配置和Cluster模式的节点分配。在测试阶段,通过客户端和Springboot工程操作,验证数据的正确同步和读写分离。

       哨兵模式和Cluster模式都提供了高可用性和自动故障转移,但各有局限,如哨兵的在线扩容复杂,而Cluster模式对节点配置要求较高。选择哪种模式,需根据具体业务需求和性能指标来决定。weedfs 源码

       总的来说,理解并熟练运用这三种模式,能更好地优化Redis集群的性能和稳定性,适应不同规模和复杂度的应用场景。

redis的高可用(cluster集群)

       Redis的高可用性,特别是通过cluster集群,旨在确保在主节点故障时系统的不间断运行。高可用的核心是数据同步和主从切换,当主节点宕机,备用节点需快速接手,通过异步或同步复制保持数据一致性。主从复制是基础,通常采用一主两从模式,通过RUNID、环形缓冲区和复制偏移量实现数据复制。

       哨兵模式作为解决方案,通过监控和选主功能,自动切换主库,客户端无需感知节点故障,提升了系统的可用性。不过,异步复制可能导致数据丢失,哨兵模式也无法完全避免。Redis cluster集群采用去中心化设计,通过槽位分配实现数据分布和快速定位,尽管提供了数据迁移工具,但主从异步复制仍是其缺点,无法完全解决数据丢失问题。

       总结来说,Redis的高可用机制包括主从复制、哨兵模式以及cluster集群,它们共同确保数据的可用性和系统的快速响应。然而,异步复制带来的数据丢失风险始终存在,哨兵模式虽能减轻这一问题,但集群的tablayout 源码扩展性和数据一致性仍有待优化。在实际操作中,需要合理配置和管理,以最大限度地提高系统的稳定性和可用性。

SpringBoot下集成Redis Cluster集群实践

       SpringBoot集成Redis Cluster集群实践

       本文将指导你如何在SpringBoot环境中实现对Redis Cluster的连接和操作,特别是针对3主3从架构,Redis版本为7.0的集群环境。

       从Spring Boot 2.X版本开始,官方转向使用Lettuce作为Redis客户端,它具备对MOVED和ASK重定向的处理能力,这对于集群环境尤为重要。

       在SpringBoot的配置中,需要在application.properties文件中对Redis进行设置。Lettuce默认不启用集群拓扑刷新,因此你需要手动开启,以便及时感知主从节点的切换。Lettuce提供了三种刷新方式:自适应刷新(spring.redis.lettuce.cluster.refresh.adaptive)和定时刷新(spring.redis.lettuce.cluster.refresh.period)。

       在SpringBoot配置类中,你会找到相关的配置代码,以便与Redis Cluster进行连接。

       接下来,我们将通过Controller进行实际操作来验证连接和功能的正确性。测试结果符合预期,展示了SpringBoot与Redis Cluster集成的正常运作。

k8s实战案例之部署redis单机和redis cluster

       在 Kubernetes (k8s) 上进行实战部署,首先我们从单机 Redis 开始。Redis 是一款基于内存存储的键值数据库,适用于多种场景,如会话共享、消息队列、计数器和缓存等。在k8s中,通过 PersistentVolume (PV) 和 PersistentVolumeClaim (PVC) 确保数据持久性,即使 Redis Pod 挂掉,数据也不会丢失,因为会自动重建 Pod 并挂载数据。

       为了部署 Redis,gridctrl源码首先需要构建 Redis 镜像,并验证其运行正常。接着,创建 PV 和 PVC,将数据存储在 NFS 服务器上。在部署 Redis 服务时,可能会遇到端口范围限制,需要修改kube-apiserver服务的配置。验证数据读写和Pod重建后的数据一致性,确保数据不丢失。

       接下来转向 Redis 集群部署,Redis Cluster 使用 StatefulSet 和 PV/PVC 管理数据。通过 CRC 计算和模运算,保证数据分布在多个节点上,实现高可用。在集群初始化时,通过创建临时容器安装工具,并将master节点指定给slave节点。验证集群状态,确认数据读写和高可用性。

       为了测试高可用性,可以将 Redis 镜像更改为本地存储,并模拟 master 节点故障。当 master 被删除时,对应的 slave 自动提升为 master,显示集群的健壮性。最后,恢复服务后,确认新的 master 节点加入并恢复原有的从属关系。

Spring Boot Redis Cluster 实战干货

       只需添加3个master节点,3个slave节点无需添加。

       配置完成这些即可,Spring Boot 会自动完成其他配置。

       现在可以像使用单机一样使用集群,Redis 会自动按key分片到不同的集群实例。

       遇到的问题:尝试向Redis写入数据时,出现无法获取连接异常,经过长时间代码追踪,发现连接的是.0.0.1,而非配置的..1.8,这令人困惑。继续追踪代码发现是向Redis服务器获取的集群实例列表,真是坑!

       源码:redis.clients.jedis.Jedis#clusterSlots

       就是这里获取返回的集群列表,返回的就是.0.0.1,而非配置的..1.8。

       最后修改各个集群节点的配置文件redis.conf,添加:

       重启集群节点后,读写恢复正常。

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Redis集群:Redis Cluster

       Redis Cluster是Redis的分布式模式,主要有三种集群模式:主从、sentinel和Redis Cluster。本文主要讲解Redis Cluster的实现和高可用性保障。

       Redis Cluster实现

       Redis Cluster通过一致性哈希技术,将数据分布在个哈希槽中,每个槽关联一个节点。每个节点负责处理分配给它的槽内的数据。当客户端执行set/get命令时,会计算键的哈希槽,然后发送到对应的节点。若槽未分配给当前节点,会通过MOVED错误提示客户端转向正确节点。

       加入新节点时,如,需通过CLUSTER MEET命令将节点加入集群,并可能触发重新分片。重新分片通常使用redis-trib工具,涉及多个命令来调整槽的分配。

       高可用保障

       Redis Cluster通过故障检测和故障转移保证高可用。节点间定期发送PING消息检查状态,一旦节点长时间未响应,其他节点会标记为下线。当主节点失效,其他节点会选举新的主节点接管槽的处理。例如,当节点宕机,或会成为新的主节点。

       设置从节点通过CLUSTER REPLICATE命令,当主节点下线,从节点会自动接管并复制数据。故障转移过程中,集群会根据Raft算法进行选举,确保服务的连续性。

       总结来说,Redis Cluster通过巧妙的数据分配和故障恢复机制,实现了高可用的集群服务。

       对于更深入的学习和实践,可以参考C++后端开发/架构师的面试题、学习资料和教学视频,学习群提供相关资源。

K8S部署Redis Cluster集群(三主三从模式) - 部署笔记

       部署Kubernetes中的Redis Cluster集群(三主三从模式) - 实践步骤

       Redis是一种高效的数据结构存储系统,因其快速读写和集群能力而被广泛应用。在Kubernetes中部署Redis Cluster集群,我们需要理解集群的工作原理和StatefulSets控制器的顺序性部署策略。

       StatefulSets允许根据实例编号启动节点,每个实例的数据存储在持久化卷(PersistentVolumes,PV)上,确保数据一致性。动态创建NFS作为存储卷,首先要在NFS服务器上创建共享目录,并配置相应的RBAC和StorageClass。

       1. 配置动态持久化存储:在NFS服务器上创建共享目录,并创建NFS-client-provisioner以管理PV和PVC。接着,使用redis-trib.rb工具构建镜像并将配置通过configmap方式挂载到StatefulSet中。

       2. 部署Redis Cluster:创建StatefulSet,定义volumeClaimTemplates,确保每个节点都有对应的存储卷。使用kubectl命令行执行redis-trib.rb工具初始化集群,指定前三个节点为主节点,后三个为从节点。

       3. 初始化集群后,可以通过kubectl查看每个节点的角色,如redis-cluster-0为master,与其从节点redis-cluster-3建立连接。同样,redis-cluster-1和redis-cluster-4,以及redis-cluster-2和redis-cluster-5也是这种关系。

       4. 验证部署:确保集群节点间的通信正常,可以通过命令行工具对集群进行基本操作,如读写数据,以验证集群是否成功建立。

SpringBoot 使用 RedisTemplate Cluster集群

       Redis作为一个高可用分布式单机版,其实并没有高可用和分布式可言,仅适用于初学者学习,不适合生产环境。一旦Redis实例崩溃,轻则缓存失效,重则影响分布式锁等功能,导致业务异常。

       为了实现高可用,可以使用Redis的Sentinel模式,也称为哨兵模式。该模式下,多个节点协同工作,当master节点故障时,其他节点会自动顶替master节点,继续提供服务。每个Sentinel节点会定期向所有Redis节点发送心跳检测,监控节点状态。当发现某个节点异常时,Sentinel会通知其他节点,共同判断节点状态。如果确认节点异常,Sentinel会从slave节点中选取一个作为新的master节点,并通知所有slave节点成为新master的slave节点。

       对于客户端来说,不再直接连接Redis节点,而是连接Sentinel节点,获取真实的Redis节点信息。Jedis或其他客户端会帮助我们完成这些工作。

       Sentinel模式虽然实现了高可用,但实质上仍然只有一个master节点提供服务。当master节点所在的机器内存不足以支撑系统数据时,就需要考虑集群模式。

       Redis Cluster模式有多个Redis节点,每个节点负责一部分槽位。Redis总共拥有个哈希槽,每个节点负责一部分槽位。当存储一个key时,通过一致性哈希算法找到对应的槽位,然后存储到对应的Redis节点上,实现Redis集群。

       为了提高集群稳定性,一般会给每个节点设置slave从节点,确保集群的高可用。Cluster模式常见的三主三从指的是3个master集群,每个集群拥有3个slave从节点。

       Cluster集群与Sentinel对比,Cluster模式并非想象中的那么完美,架构师需要根据系统情况进行分析。当系统缓存数据量小,但频繁需要使用sort、mget等多key指令时,Sentinel模式更合适。

       SpringBoot集成RedisTemplate时,可以遵循SpringBoot的约定,简化Bean配置。引入相关依赖,配置RedisTemplate,并通过Spring Cache注解方便使用Redis作为缓存。