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redis cluster

redis cluster

节点间的内部通信机制

基础通信原理

redis cluster节点间采取gossip协议进行通信,跟集中式不同,不是将集群元数据(节点信息,故障,等等)集中存储在某个节点上,而是互相之间不断通信,保持整个集群所有节点的数据是完整的。

集中式: 好处在于,元数据的更新和读取,时效性非常好,一旦元数据出现了变更,立即就更新到集中式的存储中,其他节点读取的时候立即就可以感知到; 不好在于,所有的元数据的跟新压力全部集中在一个地方,可能会导致元数据的存储有压力。

gossip: 好处在于,元数据的更新比较分散,不是集中在一个地方,更新请求会陆陆续续,打到所有节点上去更新,有一定的延时,降低了压力; 缺点,元数据更新有延时,可能导致集群的一些操作会有一些滞后。

10000端口

每个节点都有一个专门用于节点间通信的端口,就是自己提供服务的端口号+10000,比如7001,那么用于节点间通信的就是17001端口,每隔节点每隔一段时间都会往另外几个节点发送ping消息,同时其他几点接收到ping之后返回pong

交换的信息

故障信息,节点的增加和移除,hash slot信息,等等

gossip协议

gossip协议包含多种消息,包括ping,pong,meet,fail,等等

meet

某个节点发送meet给新加入的节点,让新节点加入集群中,然后新节点就会开始与其他节点进行通信, 比如 redis-trib.rb add-node,其实内部就是发送了一个gossip meet消息,给新加入的节点,通知那个节点去加入我们的集群

ping

每个节点都会频繁给其他节点发送ping,其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据,互相通过ping交换元数据,每个节点每秒都会频繁发送ping给其他的集群,ping,频繁的互相之间交换数据,互相进行元数据的更新。

pong

返回ping和meet,包含自己的状态和其他信息,也可以用于信息广播和更新。

fail

某个节点判断另一个节点fail之后,就发送fail给其他节点,通知其他节点,指定的节点宕机了

ping消息深入

  • ping很频繁,而且要携带一些元数据,所以可能会加重网络负担。

  • 每个节点每秒会执行10次ping,每次会选择5个最久没有通信的其他节点,当然如果发现某个节点通信延时达到了cluster_node_timeout / 2,那么立即发送ping,避免数据交换延时过长,落后的时间太长了,比如说,两个节点之间都10分钟没有交换数据了,那么整个集群处于严重的元数据不一致的情况,就会有问题,所以cluster_node_timeout可以调节,如果调节比较大,那么会降低发送的频率。

  • 每次ping,一个是带上自己节点的信息,还有就是带上1/10其他节点的信息,发送出去,进行数据交换,至少包含3个其他节点的信息,最多包含总节点-2个其他节点的信息

高可用性与主备切换原理

redis cluster的高可用的原理,几乎跟哨兵是类似的

判断节点宕机

  • 如果一个节点认为另外一个节点宕机,那么就是pfail,主观宕机
  • 如果多个节点都认为另外一个节点宕机了,那么就是fail,客观宕机,跟哨兵的原理几乎一样,sdown,odown
  • 在cluster-node-timeout内,某个节点一直没有返回pong,那么就被认为pfail
  • 如果一个节点认为某个节点pfail了,那么会在gossip ping消息中,ping给其他节点,如果超过半数的节点都认为pfail了,那么就会变成fail

从节点过滤

  • 对宕机的master node,从其所有的slave node中,选择一个切换成master node
  • 检查每个slave node与master node断开连接的时间,如果超过了cluster-node-timeout * cluster-slave-validity-factor,那么就没有资格切换成master

从节点选举

  • 每个从节点,都根据自己对master复制数据的offset,来设置一个选举时间,offset越大(复制数据越多)的从节点,选举时间越靠前,优先进行选举

  • 所有的master node开始slave选举投票,给要进行选举的slave进行投票,如果大部分master node(N/2 + 1)都投票给了某个从节点,那么选举通过,那个从节点可以切换成master

  • 从节点执行主备切换,从节点切换为主节点

与哨兵比较

整个流程跟哨兵相比,非常类似,所以说,redis cluster功能强大,直接集成了replication和sentinal的功能

posted on 2024-12-19 22:59  dwtfukgv  阅读(47)  评论(0)    收藏  举报
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