Redis Cluster为什么有16384个槽?

前言

Redis 集群并没有使用一致性hash,而是引入了哈希槽的概念。Redis 集群有16384个哈希槽,每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置哪个槽,集群的每个节点负责一部分hash槽。但为什么哈希槽的数量是16384(2^14)个呢,这个问题在github上有人提过,作者也给出了解答(点击查看),下面我们来简单分析一下。

正文

Redis Cluster的工作原理:我们让两个redis节点之间进行通信的时候,需要在客户端执行下面一个命令

127.0.0.1:7000>cluster meet 127.0.0.1:7001

如下图所示

Redis Cluster为什么有16384个槽?_第1张图片


意思很简单,让7000节点和7001节点知道彼此存在!
在握手成功后,两个节点之间会定期发送ping/pong消息,交换数据信息,如下图所示。

Redis Cluster为什么有16384个槽?_第2张图片

在redis节点发送心跳包时需要把所有的槽信息放到这个心跳包里,以便让节点知道当前集群信息在发送心跳包时使用char进行bitmap压缩后是2k(16384÷8÷1024=2kb),也就是说使用2k的空间创建了16k的槽数。

虽然使用CRC16算法最多可以分配65535(2^16-1)个槽位,65535=65k,压缩后就是8k(8 * 8 (8 bit) * 1024(1k) = 8K),也就是说需要需要8k的心跳包,作者认为这样做不太值得;并且一般情况下一个redis集群不会有超过1000个master节点,所以16k的槽位是个比较合适的选择

(1)如果槽位为65536,发送心跳信息的消息头达8k,发送的心跳包过于庞大。
如上所述,在消息头中,最占空间的是myslots[CLUSTER_SLOTS/8]。
当槽位为65536时,这块的大小是:
65536÷8÷1024=8kb
因为每秒钟,redis节点需要发送一定数量的ping消息作为心跳包,如果槽位为65536,这个ping消息的消息头太大了,浪费带宽。
(2)redis的集群主节点数量基本不可能超过1000个。
如上所述,集群节点越多,心跳包的消息体内携带的数据越多。如果节点过1000个,也会导致网络拥堵。因此redis作者,不建议redis cluster节点数量超过1000个。
那么,对于节点数在1000以内的redis cluster集群,16384个槽位够用了。没有必要拓展到65536个。
(3)槽位越小,节点少的情况下,压缩率高
Redis主节点的配置信息中,它所负责的哈希槽是通过一张bitmap的形式来保存的,在传输过程中,会对bitmap进行压缩,但是如果bitmap的填充率slots / N很高的话(N表示节点数),bitmap的压缩率就很低。
如果节点数很少,而哈希槽数量很多的话,bitmap的压缩率就很低。

 

文章参考:

https://blog.csdn.net/BrianWey/article/details/102552504

https://www.jianshu.com/p/de268f62f99b



 

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