Redis - 集群 - Codis

1、Codis是一种集群的实现方式，是使用Go语言开发的一个代理中间件，其上斜挂的的所有Redis事例构造一个Redis集群，当空间不足时，可以增加Redis事例，实现动态扩容

2、Codis分片原理：

它负责将特定的key转发到特定的Redis实例上，实现原理，首先将key进行crc32运算计算哈希值，再将hash后的值对1024取模得到余数，这个余数就是对应key的槽位，每个槽位会唯一映射到后面多个Redis实例之一，Codis会在内存上维护槽位和Redis的对一个关系，槽位的数量可以修改。

 

3、不同的Codis实例之间槽位关系同步原理：

Codis使用Zookeeper来分布式持久化槽位关系，并提供一个Dashboard来观察和修改槽位关系，当槽位关系变化时，Codis Proxy会监听变化并重新同步槽位关系，实现多个Codis Proxy之间共享相同的槽位的关系配置，如下图11

4、扩容

如果Codis集群只有一台Rdis实例，1024个槽位都指向该Redis，如果现在想扩容，再增加一台实例，需要将一半的槽位划分到新的节点，对一半的Key进行迁移，意味着需要滴槽位关系进行调整。

1）找到需要迁移的key：Codis对Redis进行改造，增加了SLOTSSCAN指令，可以便利指定slot下的所有key，所有通过该命令扫描出待前一槽位的所有key，然后挨个迁移每个key到新的Redis节点

2）处理迁移过程中新增请求：

如果迁移过程中有请求发来，因为当前槽位的数据同事存在与新旧俩个槽位中，Codis无法判断迁移过程key在那个实例中，当Codis接收到位于正在迁移槽位中的key后，会立刻强制对当前的单个key进行迁移，迁移完成后，在将请求转发到新的Redis实例

5、自动平衡

Redis新增实例后，需要均衡槽位slots，Codis会在系统比较空闲的时候观察每个Redis实例对一个slots数量，如果不平衡。就会自动进行迁移

6、Codis的缺点

1）Codis不支持事务，事务只能在单个Redis中

2）rename操作也很危险，如果2个key不在同一个Redis实例中,rename无法正确完成

3）单个key不宜过大，因为集群的迁移的最小单位时key，队医一个hash结构，会一次性使用hgetall拉取所有内容，然后通过hmset放置到另一个节点，如果hash内部kv太多，迁移过程中有存在卡顿，官方建议单个集合结构的总字节容量不超过1M,

4）Codis增加了Proxy位中转层，网络开销要比单个Redis大

5）Codis的集群配置中心使用zk来实现，意味着在部署上增加了zk运维的代价

7、优点

Codis设计上比官方集群方案要简单很多，他将分布式的问题交给zk/etcd去负责

8、MGET指令操作过程

mget指令用来批量获取多个key的值，这些key会分布在多个Redis实例中，Codis的方式是将key按照所分配的实例打散分组，然后依次对那个实例调用mget方法，最后将结果汇总位一个，再返回客户端