Couchbase集群和Redis集群解析

首先，关于一些数据库或者是缓存的集群有两种结构，一种是Cluster;一种是master-salve.

关于缓存系统一般使用的就是Redis，Redis是开源的，它可以单机使用，也可以做集群使用。

Redis集群是一个分布式、容错、的Redis实现，集群可以使用的功能是普通单机Redis所能使用的功能的一个子集

Redis集群中不存在中心节点或者代理节点，集群的其中一个主要的目标是达到线性可扩展性

集群的容错功能是通过使用主节点和从节点来实现的（master-slave）。

Redis集群中的节点有3大责任：

（1）      持有键值对数据。

（2）      记录集群的状态，包括键到正确节点的映射。

（3）      自动发现其它节点，识别工作不正常的节点，并在有需要时，在从节点中选举出新的主节点。

Redis节点之间使用Gossip协议来进行工作：

（1）      传播关于集群的信息，以此来发现新的节点。

（2）      向其它节点发送PING数据包，确定节点是否正常工作。

（3）      在特定事件发生时，发送集群信息。

键分布模型：Redis集群的键空间被分割为16384个槽，集群的最大节点数量也是16384个。（官方文档推荐的最大节点数量为1000个左右）。

每个主节点都负责处理16384个哈希槽的其中一部分。

当集群没有执行重置操作，每个哈希槽都只由一个节点进行处理。

重置是指将某个/某些槽从一个节点移动到另一个节点。（移动键操作是原子操作，在移动期间，两个节点都会处于阻塞状态，以免出现竞争条件）。

MOVED转向

一个Redis客户端可以向集群中的任意节点（包括从节点）发送命令请求。

请求节点将会查询命令所要处理的键所在的槽。

（1）      如果要查找的哈希槽正好就是本节点负责，就直接处理。

（2）      如果查找的槽不是本节点负责，记录请求的记录，并向客户端回复一个MOVE错误，给出键当前所在的IP和端口。

ASK转向

 

容错（添加节点和节点失效的情况）：节点失效检测、集群状态检测、从节点选举

以上说的Redis的功能在2.8才稳定使用。

而Couchbase可以实现Redis的缓存功能同时还可以对数据进行持久化，存入到硬盘中，Couchbase是基于文档或者是JSON格式数据的存储的数据库，

数据存储采用vBuckets处理的。

The diagram below shows how the Key to Server mapping (vBucket map) works. There are three servers in the cluster. A client wants to look up ( get ) the value of KEY. The client first hashes the key to calculate the vBucket which owns KEY. In this example, the hash resolves to vBucket 8 ( vB8 ) By examining the vBucket map, the client determines Server C hosts vB8. The get operation is sent directly to Server C.

 

After some period of time, there is a need to add a server to the cluster. A new node, Server D is added to the cluster and the vBucket Map is updated.

 

The vBucket map is updated during the rebalance operation; the updated map is then sent the cluster to all the cluster participants, including the other nodes, any connected “smart” clients, and the Moxi proxy service.

Within the new four-node cluster model, when a client again wants to get the value of KEY, the hashing algorithm will still resolve to vBucket 8 ( vB8 ). The new vBucket map however now maps that vBucket to Server D. The client now communicates directly with Server D to obtain the information.

Couchbase不但支持Cluster同时，Cluster之间还支持Replication

现在最好的结构有两种：