前言在写开源项目的时候，想到了支持多种redis部署方式，于是对这个生产环境的架构选型进行了研究。1.引擎版本建议使用更新的引擎版本以支持更多功能。Redis6.0的新特性表明模块系统增加了多个API。支持SSL/TLS加密。支持新的Redis协议：RESP3。服务器支持多模式客户端缓存。支持多线程IO。副本中支持无盘复制。Redis-benchmark添加了Redis集群模式。支持重写Systemd。支持磁盘模块。Redis5.0新特性说明云数据库Redis5.0版本对内核进行了大幅优化，运行更加稳定，同时新增了Stream、账户管理、审计日志等特性，满足您更多场景的需求.新的数据类型：流数据（Stream）。有关详细信息，请参阅Redis流。新增账号管理功能。新增日志管理功能，支持审计日志、运行日志、慢日志。可以通过日志管理查询读写操作、敏感操作（如KEYS、FLUSHALL）、管理命令的使用记录、慢日志等。添加了基于快照的缓存分析。新的定时器（Timers）、集群（Cluster）和字典（Dictionary）模块API。将LFU和LRU信息添加到RDB中。集群管理器从Ruby(redis-trib.rb)移植到redis-cli中的C代码。添加了有序集命令ZPOPMIN、ZPOPMAX、BZPOPMIN和BZPOPMAX。将主动碎片整理升级到v2版本。增强了HyperLogLog的实现。优化内存统计报告。将HELP子命令添加到许多具有子命令的命令中。改进了客户端频繁连接和断开连接时的性能。将Jemalloc升级到5.1版。添加了命令CLIENTID和CLIENTUNBLOCK。添加了为艺术而生的LOLWUT命令。从术语已弃用（需要API向后兼容性的情况除外）。对网络层进行了多项优化。做了一些Lua相关的改进。添加了动态赫兹（DynamicHZ）以平衡空闲CPU使用率和响应能力。Redis核心代码在多方面进行了重构和改进。2、架构需要根据业务需求选择：集群架构可以轻松突破Redis本身的单线程瓶颈，满足大容量、高性能的业务需求。主从架构提供高性能缓存服务和高数据可靠性。读写分离架构提供高可用、高性能、高弹性的读写分离服务，解决热点数据集中、高并发读取的业务需求，最大化用户运维成本。1.Master-slave架构-双副本以master-replica模式构建。主节点提供日常服务接入，备节点提供HA高可用。当主节点出现故障时，系统会在30秒内自动切换到备份节点，保证业务的顺畅运行。1）ReliableserviceReliable采用双机主从（master-replica）架构，主从节点位于不同的物理机上。主节点对外提供访问，用户可以通过Redis命令行和通用客户端进行数据的增删改查。当主节点出现故障时，HA系统会自动进行主从切换，保证业务的平稳运行。数据可靠性默认开启数据持久化功能，所有数据都放在磁盘上。支持数据备份功能，用户可以根据备份集回滚实例或克隆实例，有效解决数据误操作等问题。2）使用场景Redis作为持久化数据存储的业务标准版，提供持久化机制和备份恢复机制，极大的保证了数据的可靠性。对单台Redis性能压力可控的业务由于Redis原生采用单线程机制，所以建议10万QPS以下的业务使用。如果您需要更高的性能要求，请选择集群版本。Redis命令比较简单，对于排序和计算命令较少的业务，由于Redis的单线程机制，CPU会成为主要瓶颈。对于排序计算类较多的业务，推荐使用集群版本配置。2、主从架构——单副本在没有数据可靠性要求的纯缓存场景下可以发挥性能优势。1）场景①单副本版本纯缓存业务场景只有一个数据库节点。当节点出现故障时，系统会重启一个Redis进程（没有数据）。重新预热，避免访问压力对后端数据库的影响。单副本架构无法提供数据可靠性。如果某个节点出现故障，则需要重新预热业务。因此，对于对数据可靠性要求高的敏感业务，推荐使用双副本架构。②单个Redis的性能压力可控。由于Redis原生采用单线程机制，CPU具备单核能力，性能推荐8万QPS的业务使用。如果您需要更高的性能要求，请选择集群版本配置。③Redis命令比较简单，排序和计算命令很少。由于Redis的单线程机制，CPU是主要的瓶颈。对于排序计算类较多的业务，推荐使用集群版本配置。3、集群版——双副本，轻松突破Redis自身的单线程瓶颈，满足大容量、高性能的业务需求。双副本集群版实例采用集群架构，各分片服务器采用主从双副本模式。集群版支持代理和直连两种连接方式。您可以根据本章的描述选择适合您业务需求的连接方式。1）代理模式集群架构的本地磁盘实例默认采用代理（proxy）模式，支持通过统一的连接地址（域名）访问Redis集群。客户端的请求通过代理服务器转发给各个数据分片。芯片和配置服务器均不提供单独的连接地址，降低了应用开发难度和代码复杂度。下面介绍代理模式的服务架构图和组件。2）在直连模式下，所有的请求都通过代理服务器转发。代理模式降低了业务开发的难度，同时也略微影响了Redis服务的响应速度。如果业务对响应速度要求非常高，可以采用直连模式，绕过代理服务器，直接连接后端数据分片，从而减少网络开销和服务响应时间。直连方式的服务结构和描述如下。前提：使用Jedis、PhpRedis等支持RedisCluster的客户端。如果您使用不支持RedisCluster的客户端，您可能无法获取所需的数据，因为客户端无法将请求重定向到正确的分片。Jedis对RedisCluster的支持是基于JedisCluster类。详情请参考Jedis文档。您可以在Redis官网的客户端列表中找到更多支持RedisCluster的客户端。使用自定义连接池的示例代码`importredis.clients.jedis.*;importjava.util.HashSet;导入java.util.Set；publicclassmain{privatestaticfinalintDEFAULT_TIMEOUT=2000;privatestaticfinalintDEFAULT_REDIRECTIONS=5;privatestaticfinalJedisPoolConfigDEFAULT_CONFIG=newJedisPoolConfig();publicstaticvoidmain(Stringargs[]){JedisPoolConfigconfig=newJedisPoolConfig();//最大空闲连接数根据业务需要设置，不能超过实例规格最大连接数config.setMaxIdle(200);//最大连接数，根据业务需要设置，不能超过实例规范中规定的最大连接数config.setMaxTotal(300);config.setTestOnBorrow(false);配置.setTestOnReturn(假);//开启直连访问时申请的直连地址Stringhost="r-bp1xxxxxxxxxxxx.redis.rds.aliyuncs.com";内部端口=6379；//实例密码Stringpassword="xxxxx";设置<主机和端口>jedisClusterNode=newHashSet<主机和端口>();jedisClusterNode.add(newHostAndPort(host,port));JedisClusterjc=newJedisCluster(jedisClusterNode,DEFAULT_TIMEOUT,DEFAULT_TIMEOUT,DEFAULT_RE方向，密码，“clientName”，配置）；}}`4。集群版-单副本5、读写分离版，为读多写少的业务场景提供高可用、高性能、灵活的读写分离服务。满足热点数据集中、高并发读取的业务需求，最大限度节省运维成本。读写分离版本主要由主备节点、只读节点、代理（proxy）节点、高可用系统组成。1）特点①高可用自研高可用系统，自动监控所有数据节点的健康状态，保证整个实例的可用性。当主节点不可用时，自动选择一个新的主节点并重建复制拓扑。当只读节点异常时，高可用系统可以自动检测并重启新节点完成数据同步，异常节点将下线。代理节点实时感知每个只读实例的服务状态。当只读实例异常时，Proxy会自动降低该节点的服务权重。发现只读节点故障一定次数后，会停止异常节点的服务权限，并有能力继续监控并重启节点服务。②高性能读写分离版本采用链式复制架构，通过扩展只读实例数量，线性提升整体实例性能。同时，基于对Redis复制过程在源代码层面的定制和优化，可以最大化线性复制系统的稳定性，充分利用每个只读节点的物理资源。2）使用场景读请求QPS（QueriesPerSecond）压力比较大。Redis标准版无法支持大QPS。如果业务类型是读多写少的类型，需要部署多个只读节点来突破Redis单线程性能瓶颈。Redis集群版提供1、3、5个只读节点配置，相比标准版可提升近5倍QPS。对Redis协议兼容性要求高的业务的读写分离版本，完全兼容Redis协议命令。可将自建Redis数据库迁移至读写分离版本，支持从Redis标准版（双副本）一键平滑升级至读写分离版。3）建议和注意事项当只读节点发生故障时，请求将转发给其他节点；如果所有只读节点都不可用，所有请求将被转发到主节点。只读节点异常可能导致主节点负载增加，响应时间变长。因此，在读取负载较高的业务场景中，建议使用多个只读节点。有些场景会触发只读节点的全量同步，比如主节点触发高可用切换后。全量同步时，只读节点不提供服务，返回消息-LOADINGRedisisloadingthedatasetinmemory\r\n。
