Redis是一個高性能的In-memory key-value存儲系統(tǒng),廣泛用于緩存、消息隊列、排行榜等場景。隨著數(shù)據(jù)量的增長,單機Redis的容量限制也逐漸變得不足以滿足需求。因此,Redis集群逐漸成為解決方案之一。但是,為什么Redis集群至少需要6個節(jié)點呢?
集群架構(gòu)與數(shù)據(jù)分片
Redis集群的核心思想是將數(shù)據(jù)分片到多個節(jié)點,提高整個系統(tǒng)的容量與性能。這需要多個節(jié)點協(xié)同工作,并保證數(shù)據(jù)高可用。一個Redis集群通常包含6個節(jié)點以上,其中3個為主節(jié)點,3個為從節(jié)點。主節(jié)點接收讀寫請求,從節(jié)點則負責(zé)備份。
數(shù)據(jù)分片是Redis集群中的核心機制之一。Redis集群采用哈希槽(hash slot)的方式將數(shù)據(jù)分片到不同的節(jié)點上,每個節(jié)點負責(zé)多個哈希槽。一個Redis集群有16384個哈希槽可以用于數(shù)據(jù)分片。因此,至少需要6個節(jié)點來保證集群的高可用性,是因為需要保證至少有3個節(jié)點對應(yīng)的哈希槽數(shù)據(jù)備份。
集群Quorum與Failover
Redis集群中Quorum的概念指的是節(jié)點的“活躍程度”,例如在一個6個節(jié)點的集群中,活躍節(jié)點數(shù)為4,則Quorum的值為4。Quorum的大小是一個關(guān)鍵參數(shù),用于保證Redis集群的健壯性,防止出現(xiàn)腦裂問題。腦裂問題指的是集群出現(xiàn)分裂導(dǎo)致有多個主節(jié)點出現(xiàn)的情況。
Redis集群中Failover(故障轉(zhuǎn)移)是一個非常重要的機制。當(dāng)主節(jié)點失效時,Redis需要自動選擇一個新的主節(jié)點和從節(jié)點。在6個節(jié)點的Redis集群中,有3個主節(jié)點和3個從節(jié)點。當(dāng)某個主節(jié)點失效時,需要選出一個新的主節(jié)點,讓其余從節(jié)點和新的主節(jié)點進行同步。Redis集群采用了Raft算法來實現(xiàn)Failover的涉及。同樣,F(xiàn)ailover也需要在Quorum的基礎(chǔ)上實現(xiàn),因此,Redis集群至少需要6個節(jié)點。