Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

专栏集锦,大佬们可以收藏以备不时之需

Spring Cloud实战专栏:https://blog.csdn.net/superdangbo/category_9270827.html

Python 实战专栏:https://blog.csdn.net/superdangbo/category_9271194.html

Logback 详解专栏:https://blog.csdn.net/superdangbo/category_9271502.html

tensorflow专栏:https://blog.csdn.net/superdangbo/category_8691332.html

Redis专栏:https://blog.csdn.net/superdangbo/category_9950790.html

Spring Cloud实战:

Spring Cloud 实战 | 解密Feign底层原理,包含实战源码

Spring Cloud 实战 | 解密负载均衡Ribbon底层原理,包含实战源码

1024程序员节特辑文章:

1024程序员狂欢节特辑 | ELK+ 协同过滤算法构建个性化推荐引擎,智能实现“千人千面”

1024程序员节特辑 | 解密Spring Cloud Hystrix熔断提高系统的可用性和容错能力

1024程序员节特辑 | ELK+ 用户画像构建个性化推荐引擎,智能实现“千人千面”

1024程序员节特辑 | OKR VS KPI谁更合适?

1024程序员节特辑 | Spring Boot实战 之 MongoDB分片或复制集操作

Spring实战系列文章:

Spring实战 | Spring AOP核心秘笈之葵花宝典

Spring实战 | Spring IOC不能说的秘密?

国庆中秋特辑系列文章:

国庆中秋特辑(八)Spring Boot项目如何使用JPA

国庆中秋特辑(七)Java软件工程师常见20道编程面试题

国庆中秋特辑(六)大学生常见30道宝藏编程面试题

国庆中秋特辑(五)MySQL如何性能调优?下篇

国庆中秋特辑(四)MySQL如何性能调优?上篇

国庆中秋特辑(三)使用生成对抗网络(GAN)生成具有节日氛围的画作,深度学习框架 TensorFlow 和 Keras 来实现

国庆中秋特辑(二)浪漫祝福方式 使用生成对抗网络(GAN)生成具有节日氛围的画作

国庆中秋特辑(一)浪漫祝福方式 用循环神经网络(RNN)或长短时记忆网络(LSTM)生成祝福诗词

Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战,redis,spring cloud,集群,高可用,java


Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战,redis,spring cloud,集群,高可用,java
https://redis.io/

1、Redis 集群核心原理

Redis 集群的核心原理主要包括数据分片、节点角色、分布式哈希表、数据复制、故障转移和恢复等。下面将简要分析这些核心原理以及相关的核心代码。

  1. 数据分片:
    Redis 集群通过将数据根据 key 的哈希值分散到多个节点上,实现数据的分布式存储。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterCreate(const std::string &node_ip, uint16_t node_port) {  
    // ...  
    int ret = redisClusterCreate(node_ip.c_str(), node_port);  
    if (ret == REDIS_CLUSTER_OK) {  
        // 添加到集群  
        redisClusterAddNode(node_ip.c_str(), node_port);  
    }  
    return ret;  
}
  1. 节点角色:
    Redis 集群中的节点分为三种角色:主节点(Master)、从节点(Slave)和空闲节点(Idle)。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterSetNodeRole(const std::string &node_ip, uint16_t node_port, RedisClusterNodeRole role) {  
    // ...  
    return redisClusterSetNodeRole(node_ip.c_str(), node_port, role);  
}
  1. 分布式哈希表:
    Redis 集群采用分布式哈希表(DHT)来存储和管理数据。DHT 能够确保数据在不同节点之间的分布式存储和一致性。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterSet(const std::string &key, const std::string &value, uint32_t expiration) {  
    // ...  
    return redisClusterSet(key.c_str(), value.c_str(), expiration);  
}
  1. 数据复制:
    Redis 集群采用主从复制机制确保数据在不同节点之间的同步。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterReplicaSync(const std::string &master_ip, uint16_t master_port, const std::string &slave_ip, uint16_t slave_port) {  
    // ...  
    return redisClusterReplicaSync(master_ip.c_str(), master_port, slave_ip.c_str(), slave_port);  
}
  1. 故障转移和负载均衡:
    Redis 集群通过节点间的协作实现故障转移和负载均衡。当某个节点发生故障时,其负责的哈希槽会自动转移给其他节点。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterSlotMove(uint16_t slot, const std::string &new_node_ip, uint16_t new_node_port) {  
    // ...  
    return redisClusterSlotMove(slot, new_node_ip.c_str(), new_node_port);  
}
  1. 去中心化通信:
    Redis 集群采用去中心化 gossipsub 协议进行节点间通信。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterNodeAdd(const std::string &ip, uint16_t port, RedisClusterNode *node) {  
    // ...  
    return redisClusterNodeAdd(ip.c_str(), port, node);  
}
  1. 自动故障检测和恢复:
    Redis 集群通过周期性的心跳检测和故障转移策略来实现自动故障检测和恢复。核心代码如下:
// RedisClusterClient.c  
int RedisClusterClient::clusterHeartbeat(const std::string &node_ip, uint16_t node_port) {  
    // ...  
    return redisClusterHeartbeat(node_ip.c_str(), node_port);  
}

综上所述,Redis 集群的核心原理和核心代码涉及数据分片、节点角色、分布式哈希表、数据复制、故障转移和恢复、去中心化通信以及自动故障检测和恢复等方面。
Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战,redis,spring cloud,集群,高可用,java

2、Redis集群搭建和验证

Redis 集群的搭建分为以下几个步骤:

  1. 准备环境
    确保你的系统已安装 Redis,并检查 gcc 版本是否在 5.3 以上。如果未达到要求,请升级 gcc。以下是升级 gcc 的命令:
yum -y install centos-release-sclyum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c devtoolset-9-binutils  
scl enable devtoolset-9 bash  
  1. 下载 Redis 源码
    访问 Redis 官网(https://redis.io/download)下载最新版本的源码。解压下载的文件:
tar -xzf redis-5.0.2.tar.gz  
  1. 编译 Redis
    进入解压后的目录,编译 Redis:
cd redis-5.0.2  
make  
make install  
  1. 配置 Redis 节点
    在搭建 Redis 集群之前,需要为每个 Redis 节点配置配置文件。在每个节点的配置文件(redis.conf)中,修改以下参数:
  • 开启集群模式:
cluster-enabled yes  
  • 设置集群节点地址:
cluster-node-timeout 5000  
  • 设置集群初始化密码:
cluster-initialize-password your_password  
  1. 启动 Redis 节点
    在每个节点上启动 Redis 服务:
redis-server /path/to/your/redis.conf  
  1. 创建 Redis 集群
    在第一个 Redis 节点上,创建 Redis 集群:
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 --cluster-replicas 1  

此时,你将看到如下输出,表示 Redis 集群创建成功:

127.0.0.1:7000 -> 0 nodes  
127.0.0.1:7001 -> 1 nodes  
127.0.0.1:7002 -> 2 nodes  
[OK] All nodes agree about slots configuration.  
  1. 验证 Redis 集群
    使用以下命令验证 Redis 集群是否正常运行:
redis-cli --cluster check 127.0.0.1:7000  

如果输出如下内容,表示集群正常运行:

127.0.0.1:7000 # node-id  
  - node-ip 127.0.0.1  
    - slot0-127.0.0.1:7000  
    - slot1-127.0.0.1:7001  
    - slot2-127.0.0.1:7002  
    - slot16384-127.0.0.1:7000  
  - pong 0 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002  

至此,Redis 集群已成功搭建。你可以使用 Redis 客户端连接到集群并执行相关操作。

3、Redis集群和Spring Cloud项目集成

Redis 集群与 Spring Cloud 集成可以提高系统的可扩展性、稳定性和性能。集成过程中,主要涉及到以下几个方面:

  1. 配置 Redis 集群:
    在 Spring Cloud 项目中,需要配置 Redis 集群的相关信息,如节点地址、端口、密码等。配置文件示例:
spring:  
  redis:  
    cluster:  
      nodes:  
        - ip: 192.168.1.1  
          port: 7000  
        - ip: 192.168.1.2  
          port: 7001  
        - ip: 192.168.1.3  
          port: 7002  
      password: your_password  
  1. 集成 Spring Data Redis:
    在 Spring Cloud 项目中,引入 Spring Data Redis 组件,以便于使用一致的 API 操作 Redis 集群。
<dependency>  
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>  
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>  
</dependency>  
  1. 创建 Redis 客户端 Bean:
    在 Spring Cloud 项目中,创建一个 Redis 客户端 Bean,用于封装 Redis 集群的连接和操作。
@Configuration  
public class RedisConfig {
    @Bean  
    public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {  
        RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();  
        template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);  
        return template;  
    }  
}
  1. 操作 Redis 集群:
    在 Spring Cloud 项目中,使用 Spring Data Redis 提供的 API 操作 Redis 集群。
@Service  
public class RedisService {
    @Autowired  
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    public String get(String key) {  
        return redisTemplate.opsForValue().get(key);  
    }
    public void set(String key, Object value) {  
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value);  
    }
    // 其他操作...  
}
  1. 使用 Redis 集群:
    在 Spring Cloud 项目中的其他组件(如 Controller、Service 等),通过注入 RedisService Bean 的方式使用 Redis 集群。
@RestController  
public class SomeController {
    @Autowired  
    private RedisService redisService;
    @GetMapping("/get")  
    public String get(String key) {  
        return redisService.get(key);  
    }
    @PostMapping("/set")  
    public void set(String key, Object value) {  
        redisService.set(key, value);  
    }  
}

总之,Redis 集群与 Spring Cloud 集成过程中,需要配置 Redis 集群信息、引入 Spring Data Redis 组件、创建 Redis 客户端 Bean、操作 Redis 集群以及在其他组件中使用 Redis 集群。通过这些步骤,可以充分利用 Redis 集群的高性能、可扩展性等特点,提升 Spring Cloud 项目的整体性能。

4、Redis集群注意事项

Redis 集群搭建过程中需要注意以下几点:

  1. 节点选择:确保选择具有足够内存、CPU 能力和稳定网络连接的节点来搭建 Redis 集群。同时,根据实际需求规划节点数量,以便在后续扩展或调整集群规模时能够灵活应对。
  2. 配置文件:在配置文件中,设置 cluster-require-full-coverage 参数。该参数用于控制 Redis 集群是否需要全部覆盖 16384 个 slot 才能对外提供服务。建议将其设置为 no,以避免因个别 slot 异常导致整个集群无法提供服务。
  3. 集群状态监控:定期检查 Redis 集群状态,使用 redis-cli 命令查看集群信息,包括集群状态、节点信息、内存、CPU 使用情况等。确保集群运行正常,及时发现并解决潜在问题。
  4. 网络连通性:确保 Redis 集群内的节点之间网络连通正常,避免出现连接故障。可以通过测试连接、查看网络日志等方式进行检查。
  5. 数据分布:在搭建 Redis 集群时,应注意合理分配数据到各个节点。避免某个节点负担过重,导致性能瓶颈或其他问题。
  6. 配置主从复制:为了保证数据安全和高可用性,应配置主从复制关系。当主节点发生故障时,可以从节点顶替主节点,确保服务不受影响。
  7. 负载均衡:使用负载均衡策略,如 Redis Cluster 提供的轮询、最少连接等算法,合理分配客户端请求到各个节点,以提高集群整体性能。
  8. 安全防护:加强 Redis 集群的安全措施,例如设置密码、限制非法访问、监控异常行为等。
  9. 监控与报警:部署 Redis 集群监控系统,实时监控集群性能指标,如内存使用率、CPU 使用率等。当监控指标超过预设阈值时,自动触发报警,提醒运维人员及时处理。
  10. 定期维护:对 Redis 集群进行定期维护,包括检查节点状态、优化数据分布、升级软件版本等。这有助于确保集群长期稳定运行。
    总之,在搭建和运维 Redis 集群时,要注意以上几点,以保证集群的高可用性、性能和安全性。同时,不断学习和掌握 Redis 的新特性和技术动态,以便更好地应用于实际项目中。

5、Redis集群常见问题和解决方案

Redis 集群在实际应用过程中,可能会遇到一些常见问题,下面列举了一些典型问题及其解决方案:

  1. 内存使用过高:
    问题描述:Redis 是一个内存数据库,当数据量过大时,容易出现内存使用过高的问题。
    解决方案:
  • 使用 RDB 或 AOF 持久化机制,将部分数据保存到磁盘中,减少 Redis 使用的内存。
  • 配置 Redis 的最大内存限制,当 Redis 内存使用超过限制时,将会自动删除旧数据。
  1. 缓存雪崩:
    问题描述:当 Redis 中的缓存数据同时失效,导致大量请求直接落到后端数据库上,造成数据库压力过大,甚至崩溃的情况称为缓存雪崩。
    解决方案:
  • 使用多级缓存,如增加本地缓存、CDN 等,减少 Redis 缓存压力。
  • 设置缓存数据的过期时间随机化,防止大量缓存同时失效。
  • 增加 Redis 集群数量,将缓存数据分布在不同的节点上,减少单个节点压力。
  1. 数据库压力过大:
    问题描述:当 Redis 的请求量过大时,会造成数据库的压力过大。
    解决方案:
  • 优化 Redis 集群架构,如增加节点、调整数据分布等。
  • 优化数据库查询性能,如调整索引、优化 SQL 语句等。
  • 对数据库进行读写分离,减轻 Redis 压力。
  1. 节点故障:
    问题描述:Redis 集群中的节点发生故障,可能导致整个集群的服务中断。
    解决方案:
  • 配置主从复制,当主节点发生故障时,从节点可以顶替主节点,确保服务不受影响。
  • 定期检查节点状态,及时发现并解决故障节点。
  1. 网络故障:
    问题描述:Redis 集群内的节点之间网络连通性不佳,可能导致数据传输受到影响。
    解决方案:
  • 确保 Redis 集群内的节点之间网络连通性良好,可通过测试连接、查看网络日志等方式进行检查。
  • 部署网络监控系统,实时监控网络状态,发现并解决网络故障。
  1. 数据一致性:
    问题描述:在 Redis 集群中,可能会出现数据一致性问题,如某个节点数据与其他节点不同步。
    解决方案:
  • 确保 Redis 集群内的主从复制关系正常,定期检查同步进度。
  • 配置 Redis 集群的故障转移和自动重配置功能,确保在节点故障时,数据能够及时同步。
    以下是一个简单的 Redis 集群配置示例,展示了如何设置主从复制关系:
# 为主节点配置从节点  
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 --cluster add-node 127.0.0.1:7001 7000
# 从节点配置为主节点  
redis-cli --cluster promote 127.0.0.1:7001  

在实际应用中,需要根据具体场景和需求调整 Redis 集群的配置和策略。同时,不断学习和掌握 Redis 的新特性和技术动态,以便更好地应用于实际项目中。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-742848.html

到了这里,关于Redis高可用解决方案之Redis集群,和Spring Cloud集成实战的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 高版本Spring Cloud中OpenFeign整合Hystrix熔断降级不生效的问题及解决方案

    本文将介绍在使用高版本Spring Cloud(2020.0.x及以后),由于取消了Hystrix的集成,导致OpenFeign与Hystrix熔断降级不生效的问题。同时,也将给出解决该问题的方案,即添加feign.circuitbreaker.enabled=true配置。 随着Spring Cloud框架的发展,高版本Spring Cloud(2020.0.x及以上)中取消了对Hy

    2024年02月22日
    浏览(45)
  • Spring Cloud Feign实战来袭:工程中配置断路器Hystrix报错NoClassDefFoundError:HystrixCommandAspect解决方案

    在Spring Cloud Feign工程中配置断路器Hystrix的时候,pom.xml文件已经加入Hystrix相关的jar: Application.java: 可以看出来是找不到HystrixCommandAspec.java这个类,于是在github上找到这个源文件: https://github.com/dmgcodevil/Hystrix/blob/958ec5d7b4bb967be077a4c2bbcdc71e7a7f5248/hystrix-contrib/hystrix-javanica/src/mai

    2024年02月16日
    浏览(46)
  • 五分钟讲透 Redis Lua脚本,以及Redis cluster集群模式下的 command keys must in same slot 解决方案 redis hash tag

    lua是一种轻量小巧的 脚本语言 ,用标准 C语言编写 并以源代码形式开放, 其设计目的是为了嵌入应用 程序中,从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。 Lua应用场景:游戏开发、独立应用脚本、Web应用脚本、扩展和数据库插件。 OpenRestry:一个可伸缩的基于Nginx的Web平台

    2024年02月14日
    浏览(36)
  • Spring Cloud 注册 Nacos2.x 版本RPC客户端连接抛 Server check fail, please check server ** 异常解决方案

    在 nacos-client:2.x 中,如果启动了naocs2.x的服务不修改任何端口的情况下是可以正常连接的。 在docker下运行了 nacos 并且指定跟主机绑定 “8848:8848” 端口 cloud 中配置 在nacos服务启动正常下,Spring Cloud 连接会抛出一个异常为: 那是因为Nacos2.x版本相比1.X新增了gRPC的通信方式,因

    2024年02月06日
    浏览(56)
  • 如何使用Spring Cloud搭建高可用的Elasticsearch集群?详解Elasticsearch的安装与配置及Spring Boot集成的实现

    Spring Cloud 是一个基于 Spring Boot 的微服务框架,它提供了一系列组件和工具,方便开发人员快速搭建和管理分布式系统。Elasticsearch 是一个开源的全文搜索引擎,也是一个分布式、高可用的 NoSQL 数据库。本篇博客将详细讲解如何使用 Spring Cloud 搭建 Elasticsearch,并介绍如何在

    2023年04月09日
    浏览(47)
  • WebSocket:基于 Spring Cloud 配置注解实现 WebSocket 集群方案

    上一篇:WebSocket 的具体介绍与内部执行原理 WebSocket 大家应该是再熟悉不过了,如果是单体应用确实不会有什么问题,但是当我们的项目使用微服务架构时,就可能会存在问题 比如 服务A 有两个实例 A1 和 A2 ,前端的 WebSocket 客户端 C 通过网关的负载均衡连到了 A1 ,这个时候

    2024年02月10日
    浏览(40)
  • 高可用解决方案 Keepalived 案例(keepalived + nginx)

    使用 Nginx + Keepalived 实现一个 web 服务高可用方案 架构图如下: Nginx 的安装与配置 安装软件 Nginx 配置 web 站点 启动 Nginx Keepalived 的安装与配置 安装 Keepalived 配置 Keepalived (不同角色有些选项不一样:state 和 priority 配置项) web1:master web2:slave 编写相关脚本 编写 Keepalived 日志

    2024年02月03日
    浏览(40)
  • HTTP 503错误:服务不可用,原因及解决方案

    在Web开发中,HTTP状态码是用于表示Web服务器响应的各种状态。其中,HTTP 503错误表示服务不可用,这意味着服务器暂时无法处理请求。这个错误通常是由于服务器过载、维护或其他原因导致的。 原因: 服务器过载:当服务器接收到的请求过多,超过了其处理能力时,就会导

    2024年02月01日
    浏览(61)
  • 稳定性和高可用如何保障?一手测评华为云网站高可用解决方案

    在如今科技高速发展的时代,几乎每个企业都依赖互联网,离不开互联网。很多企业的业务也都依托于互联网,比如我们熟知的电商、股市,直播、甚至是用于乘坐地铁、公交买票过闸的APP。如今可以说是一个互联网时代的完全体。 但你们是否想过一个问题?如果在上班高峰

    2024年02月02日
    浏览(58)
  • HUAWEI CLOUD Stack 私有云解决方案(HCS)

    注明: 本文介绍的版本为HUAWEI CLOUD Stack 6.5(也叫华为云Stack或HCS), 在华为6.5版本以前的名字是FusionCloud 6.3, 最近更新的8.0版本不会差别太大,只是适配了ARM架构, 所以本文依旧是学习华为私有云解决方案的最佳首选! 企业IT向云化和数据智能逐步演进 企业云化转型的典

    2024年02月09日
    浏览(35)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包