對redis高可用、高併發、高性能的理解

概述

之前對“高性能、高可用、高併發”，只知其名不知其意，直到在知乎上看到redis系列文章，才豁然開朗，對redis的三高可以這麼理解。

說明

• 高性能，指的是查詢快。
  • redis是c語言實現，與其他語言相比，在實現語言層面性能高；redis是內存數據庫，而傳統的關係型數據庫是磁盤文件讀寫，所以redis讀寫快；單線程，無上下文切換損耗，也不需要線程間同步，在單核cpu上，性能高，如果服務器是多核cpu，可以開啓多個進程的單線程redis實例；基於以上原因，才達到了官網所說的，即使pc都支持QPS>10w/s的查詢。
• 高可用（High Availability），高可用指的是在節點故障時，服務仍然能正常運行或者進行降級後提供部分服務；
  • 單點redis，redis是內存數據庫，在遇到斷電或者重啓時，數據能恢復嗎？當然能。redis提供了兩種持久化方式AOF/RDB，AOF是Append Of File，redis的修改命令（hset、set）會寫入文件中，在恢復數據時，從頭執行一遍命令就恢復了數據了，這種數據最全，但是恢復時間長。RDB是Redis DataBase，redis會定時備份數據，這是默認的持久化方式，但是因爲是定時備份所有數據會有部分缺失。
  • master-slave，如果單點redis遇到故障怎麼辦？redis提供master-slave/sentinel/cluster高可用方案，master-slave是常見的複製（Replication） 方案，一個master，多個slave，就是俗稱的主從複製，master用來接收請求，slave備份master數據，冗餘了數據，但master-slave有個缺點，master 故障後，slave不會自動切換爲master，必須人爲干預，sentinel就是用來解決這個問題的
  • sentinel，這種方案在master-slave的基礎上，多了sentinel[ˈsentɪnl]，sentinel漢語意思是哨兵，哨兵監測master及所有的slave狀態（心跳），如果master故障，sentinel會組織slave選舉新的master，並通知客戶端，從而實現可用性，但是單master畢竟能力有限（查詢最大10w/s），如果超過這個極限，怎麼辦？我們會想，如果有多個master就好了，這就是集羣
• 高併發，redis cluster
  • redis集羣有2個TCP 端口，一個用來伺服客戶端，比如常見的6379，另外一個對6379+10000=16379，作爲“high”端口，high端口用來節點間通信、失敗監測、故障轉移授權、配置更新，high端口與數據端口差值必須是固定的10000。redis集羣對數據做了分片，redis數據分片沒有采用一致性哈希（consistent hash），而是使用了hash slot，redis集羣一共有16384（2的14次方）個槽，key對16384取模分配，比如A、B、C三個節點，
    節點A 哈希槽（ 0 ~ 5500）
    節點 B 哈希槽（5501 ~ 11000）
    節點 C哈希槽（ 11001 ~ 16383）
    增加節點D，那麼就要將A、B、C的部分數據遷移到D上；如果刪除A，那就要將A的數據遷移到B、C上，然後才能完全刪除A。爲了增加可用性，每個節點使用主從複製，比如A1、B1、C1，當B節點故障時，集羣會將B1設置爲新master，當B1也故障時，集羣就真down了。

總結

如果理解了redis的高可用、高性能、高併發，那麼其他組件的三高也容易理解了，比如mysql的主從複製就是爲了高可用、如果主從複製讀寫分離那麼又多滿足了一項–高性能，同時也有高併發的提升。平時，得多思考，保持一顆敏感的心。

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