在寫開源項目的時候，想到了要支持多種redis部署方式，于是對于這塊的生產(chǎn)環(huán)境的架構(gòu)選型展開調(diào)研

有幫助的話，請點一個關(guān)注，支持我的繼續(xù)撰稿，謝謝～

一 引擎版本

Redis 6.0新特性說明

• 模塊系統(tǒng)新增多個API。

• 支持SSL/TLS加密。

• 支持新的Redis協(xié)議：

  RESP3。

• 服務(wù)端支持多模式的客戶端緩存。

• 支持多線程IO。

• 副本中支持無盤復(fù)制（diskless replication）。

• Redis-benchmark新增了Redis集群模式。

• 支持重寫Systemd。

• 支持Disque模塊。

Redis 5.0新特性說明

• 云數(shù)據(jù)庫Redis 5.0版本大幅度優(yōu)化內(nèi)核，運行更加穩(wěn)定，同時新增Stream、賬號管理、審計日志等多種特性，滿足您更多場景下的使用需求。

• 新的數(shù)據(jù)類型：

  流數(shù)據(jù)（Stream）。

  詳細(xì)說明請參見Redis Streams。

• 新增賬號管理功能。

• 新增日志管理功能，支持審計日志、運行日志和慢日志，您可以通過日志管理查詢讀寫操作、敏感操作（如KEYS、FLUSHALL）和管理類命令的使用記錄以及慢日志。

• 新增基于快照的緩存分析功能。

• 新的定時器（Timers）、集群（ Cluster）和字典（Dictionary）模塊的API。

• RDB中增加LFU和LRU信息。

• 集群管理器從Ruby （redis-trib.rb）移植到了redis-cli中的C語言代碼。

• 新增有序集合（Sorted Set）命令ZPOPMIN、ZPOPMAX、BZPOPMIN和BZPOPMAX。

• 升級Active Defragmentation至v2版本。

• 增強(qiáng)HyperLogLog的實現(xiàn)。

• 優(yōu)化內(nèi)存統(tǒng)計報告。

• 為許多有子命令的命令增加了HELP子命令。

• 提高了客戶端頻繁連接和斷開連接時的性能表現(xiàn)。

• 升級Jemalloc至5.1版本。

• 新增命令CLIENT ID和CLIENT UNBLOCK。

• 新增了為藝術(shù)而生的LOLWUT命令。

• 棄用slave術(shù)語（需要API向后兼容的情況例外）。

• 對網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了多處優(yōu)化。

• 進(jìn)行了一些Lua相關(guān)的改進(jìn)。

• 新增動態(tài)HZ（Dynamic HZ）以平衡空閑CPU使用率和響應(yīng)性。

• 對Redis核心代碼進(jìn)行了重構(gòu)并在許多方面進(jìn)行了改進(jìn)。

二 架構(gòu)

您需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇：

• 集群架構(gòu)可輕松突破Redis自身單線程瓶頸，滿足大容量、高性能的業(yè)務(wù)需求。

• 主從架構(gòu)，提供高性能的緩存服務(wù)和數(shù)據(jù)高可靠。

• 讀寫分離架構(gòu)提供高可用、高性能、高靈活的讀寫分離服務(wù)，解決熱點數(shù)據(jù)集中及高并發(fā)讀取的業(yè)務(wù)需求，最大化地節(jié)約用戶運維成本。

2.1 主從架構(gòu)-雙副本

采用主從（master-replica）模式搭建。主節(jié)點提供日常服務(wù)訪問，備節(jié)點提供HA高可用，當(dāng)主節(jié)點發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動在30秒內(nèi)切換至備節(jié)點，保證業(yè)務(wù)平穩(wěn)運行。

可靠性

• 服務(wù)可靠采用雙機(jī)主從（master-replica）架構(gòu)，主從節(jié)點位于不同物理機(jī)。

  主節(jié)點對外提供訪問，用戶可通過Redis命令行和通用客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)的增刪改查操作。

  當(dāng)主節(jié)點出現(xiàn)故障，HA系統(tǒng)會自動進(jìn)行主從切換，保證業(yè)務(wù)平穩(wěn)運行。

• 數(shù)據(jù)可靠默認(rèn)開啟數(shù)據(jù)持久化功能，數(shù)據(jù)全部落盤。

  支持?jǐn)?shù)據(jù)備份功能，用戶可以針對備份集回滾實例或者克隆實例，有效地解決數(shù)據(jù)誤操作等問題。

使用場景

• Redis作為持久化數(shù)據(jù)存儲使用的業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)版提供持久化機(jī)制及備份恢復(fù)機(jī)制，極大地保證數(shù)據(jù)可靠性。

• 單個Redis性能壓力可控的業(yè)務(wù)由于Redis原生采用單線程機(jī)制，性能在10萬QPS以下的業(yè)務(wù)建議使用。

  如果需要更高的性能要求，請選用集群版本。

• Redis命令相對簡單，排序、計算類命令較少的業(yè)務(wù)由于Redis的單線程機(jī)制，CPU會成為主要瓶頸。

  如排序、計算類較多的業(yè)務(wù)建議選用集群版配置。

2.2 主從架構(gòu)-單副本

可以在沒有數(shù)據(jù)可靠性要求的純緩存場景充分發(fā)揮性能優(yōu)勢。

使用場景

• 純緩存類業(yè)務(wù)場景

• 單個Redis性能壓力可控

• Redis命令相對簡單，排序、計算類命令較少

2.3 集群版-雙副本

可輕松突破Redis自身單線程瓶頸，滿足大容量、高性能的業(yè)務(wù)需求。雙副本集群版實例采用集群架構(gòu)，每個分片服務(wù)器采用主從（master-replica）雙副本模式。集群版支持代理和直連兩種連接模式，您可以根據(jù)本章節(jié)的說明，選擇適合業(yè)務(wù)需求的連接模式。

代理模式

集群架構(gòu)的本地盤實例默認(rèn)采用代理（proxy）模式，支持通過一個統(tǒng)一的連接地址（域名）訪問Redis集群，客戶端的請求通過代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到各數(shù)據(jù)分片，代理服務(wù)器、數(shù)據(jù)分片和配置服務(wù)器均不提供單獨的連接地址，降低了應(yīng)用開發(fā)難度和代碼復(fù)雜度。代理模式的服務(wù)架構(gòu)圖和組件說明如下。

直連模式

因所有請求都要通過代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，代理模式在降低業(yè)務(wù)開發(fā)難度的同時也會小幅度影響Redis服務(wù)的響應(yīng)速度。如果業(yè)務(wù)對響應(yīng)速度的要求非常高，您可以使用直連模式，繞過代理服務(wù)器直接連接后端數(shù)據(jù)分片，從而降低網(wǎng)絡(luò)開銷和服務(wù)響應(yīng)時間。直連模式的服務(wù)架構(gòu)和說明如下。

前提條件 使用Jedis、PhpRedis等支持Redis Cluster的客戶端。

• 使用不支持Redis Cluster的客戶端，可能因客戶端無法重定向請求到正確的分片而獲取不到需要的數(shù)據(jù)。

• Jedis對于Redis Cluster的支持是基于JedisCluster這個類，詳細(xì)說明請參見Jedis文檔。

• 您可以在Redis官網(wǎng)的客戶端列表里查找更多支持Redis Cluster的客戶端。

使用自定義連接池的示例代碼 

import redis.clients.jedis.*;import java.util.HashSet;import java.util.Set; public class main {private static final int DEFAULT_TIMEOUT = 2000; private static final int DEFAULT_REDIRECTIONS = 5;private static final JedisPoolConfig DEFAULT_CONFIG = new JedisPoolConfig();

public static void main(String args[]){    JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();    // 最大空閑連接數(shù), 根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)置，不能超過實例規(guī)格規(guī)定的最大的連接數(shù)    config.setMaxIdle(200);    // 最大連接數(shù), 根據(jù)業(yè)務(wù)需要設(shè)置，不能超過實例規(guī)格規(guī)定的最大的連接數(shù)    config.setMaxTotal(300);    config.setTestOnBorrow(false);    config.setTestOnReturn(false);
    // 開通直連訪問時申請到的直連地址    String host = "r-bp1xxxxxxxxxxxx.redis.rds.aliyuncs.com";     int port = 6379;    // 實例的密碼    String password = "xxxxx";
    Set<HostAndPort> jedisClusterNode = new HashSet<HostAndPort>();    jedisClusterNode.add(new HostAndPort(host, port));    JedisCluster jc = new JedisCluster(jedisClusterNode, DEFAULT_TIMEOUT, DEFAULT_TIMEOUT,            DEFAULT_REDIRECTIONS,password, "clientName", config);}}

2.4 集群版-單副本

2.5 讀寫分離版

針對讀多寫少的業(yè)務(wù)場景，提供高可用、高性能、靈活的讀寫分離服務(wù)，滿足熱點數(shù)據(jù)集中及高并發(fā)讀取的業(yè)務(wù)需求，最大化地節(jié)約運維成本。讀寫分離版主要由主備節(jié)點、只讀節(jié)點、Proxy（代理）節(jié)點和高可用系統(tǒng)組成。

特點

• 高可用

1. 通過自研的高可用系統(tǒng)自動監(jiān)控所有數(shù)據(jù)節(jié)點的健康狀態(tài)，為整個實例的可用性保駕護(hù)航。
   主節(jié)點不可用時自動選擇新的主節(jié)點并重新搭建復(fù)制拓?fù)洹?/section>

   某個只讀節(jié)點異常時，高可用系統(tǒng)能夠自動探知并重新啟動新節(jié)點完成數(shù)據(jù)同步，下線異常節(jié)點。
2. Proxy節(jié)點實時感知每個只讀實例的服務(wù)狀態(tài)。
   在某個只讀實例異常期間，Proxy會自動降低該節(jié)點的服務(wù)權(quán)重，發(fā)現(xiàn)只讀節(jié)點連續(xù)失敗超過一定次數(shù)以后，會停止異常節(jié)點的服務(wù)權(quán)利，并具備繼續(xù)監(jiān)控后續(xù)重新啟動節(jié)點服務(wù)的能力。

• 高性能

1. 讀寫分離版采取鏈?zhǔn)綇?fù)制架構(gòu)，可以通過擴(kuò)展只讀實例個數(shù)使整體實例性能呈線性增長，同時基于源碼層面對Redis復(fù)制流程的定制優(yōu)化，可以最大程度地提升線性復(fù)制的系統(tǒng)穩(wěn)定性，充分利用每一個只讀節(jié)點的物理資源。

使用場景

• 讀取請求QPS（Queries Per Second）壓力較大

建議與使用須知

• 當(dāng)一個只讀節(jié)點發(fā)生故障時，請求會轉(zhuǎn)發(fā)到其他節(jié)點；如果所有只讀節(jié)點均不可用，請求會全部轉(zhuǎn)發(fā)到主節(jié)點。只讀節(jié)點異常可能導(dǎo)致主節(jié)點負(fù)載提高、響應(yīng)時間變長，因此在讀負(fù)載高的業(yè)務(wù)場景建議使用多個只讀節(jié)點。
• 某些場景會觸發(fā)只讀節(jié)點的全量同步，例如在主節(jié)點觸發(fā)高可用切換后。全量同步期間只讀節(jié)點不提供服務(wù)并返回-LOADING Redis is loading the dataset in memory\r\n信息。

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