一、簡單理解
單機模式:安裝你的redis,啟動服務即為單機模式。
主從模式:一個主節點搭配一個或多個從節點,無自動故障轉移功能,主節點發生故障后,需要人工將其中一個從節點設置為主節點。
哨兵模式:主從模式加上自動故障轉移功能即為哨兵模式,主節點發生故障后,會自動將其中一個從節點設置為主節點。
集群模式:每個節點存儲一部分數據,所有節點的數據匯總即為完整的數據,具有自動故障轉移功能。
二、具體介紹
1.單機模式
在單機模式下,只運行著一個 Redis 服務器實例,這是最簡單的部署方式。
優點: 部署簡單,適合開發和測試環境。
缺點: 存在單點故障,沒有數據冗余或者故障轉移的能力,且性能受限于單臺機器。
原理: 所有的數據存儲與處理都在單一實例上進行。
2.主從模式(或稱主從復制模式)
主從模式涉及一個主節點(master)和一個或多個從節點(slave)。從節點是主節點的精確副本,并可以用于讀操作,以分擔主節點的負載。
優點: 讀操作可以擴展,通過增加從節點數量。從節點可以在主節點故障時實現故障轉移。
缺點: 所有的寫操作都必須在主節點進行,因此寫操作的擴展性受限。此外,在主節點失效的情況下,系統并不會自動進行故障轉移到從節點。
原理: 主節點負責處理所有寫操作,并將數據更改同步到所有從節點。從節點可以接受客戶端的讀請求。
3.哨兵(Sentinel)模式
哨兵模式是建立在主從模式之上的一個系統。它使用一個或多個 Sentinel 進程來監控主從節點的健康狀況,并自動執行故障轉移操作。
優點: 實現了更高的可用性,提供了自動故障轉移。可以實現主節點的自動選舉及故障通知。
缺點: Sentinel 的部署和配置相對復雜一些,對網絡要求更高,網絡分區可能導致錯誤的故障切換。
原理: Sentinel 進程持續檢查主從節點的健康狀態。如果主節點失效,Sentinel 會選舉一個從節點晉升為新的主節點,其余從節點將更新配置以復制新主節點。
4.集群模式
集群模式允許數據在多個節點間自動分片,每個節點只存儲一部分數據。
優點: 提供高可用性和良好的水平擴展能力。當某個節點失效時,只有該節點的一部分數據不可用,而其他節點繼續工作。
缺點: 集群模式更加復雜,需要更多的維護工作,對硬件和網絡的要求也更高。
原理: 數據根據它們的鍵進行分片,每個分片又稱為一個槽(Slot)。集群內部有16384個槽,每個節點負責其中一部分。當進行數據操作時,Redis 使用CRC16算法對鍵進行哈希計算,然后根據其結果將數據定位到對應的槽,并由相應的節點處理。
注意:
不同的部署模式適應不同的應用場景和需求。
在對數據可靠性和可用性要求極高的生產環境中,通常會選擇哨兵模式或集群模式。
在數據一致性需求高于可用性的場合,哨兵模式可能更合適,因為它能夠較好地保持主從節點間數據的同步。
在需要處理大量數據并且希望實現水平擴展的場景下,集群模式將是更好的選擇。