Як Redis Cluster масштабується горизонтально?

Redis Cluster масштабується горизонтально за рахунок розподілу ключів по множині вузлів (master'ів), де кожен вузол зберігає частину загального набору даних.

Ось як це влаштовано:

#1. Дані розбиваються на 16384 хеш-слоти

• Redis Cluster ділить увесь простір ключів на 16384 логічних слоти.

• Кожен master-вузол отримує певну кількість цих слотів. Наприклад:

  javascript

  Copy

  master1 → 0-5460 master2 → 5461-10922 master3 → 10923-16383

• Коли клієнт записує чи читає ключ, Redis обчислює хеш (CRC16(key) % 16384) і визначає, у якому слоті він має бути.

Результат: кожен вузол зберігає лише частину даних, а не весь обсяг.

#2. Додавання нових вузлів

Коли даних стає більше:

• адміністратор додає новий вузол (master) до кластера,
• і Redis перерозподіляє частину слотів з наявних master'ів на новий.

Це робиться за допомогою команди:

Під час міграції дані автоматично переносяться між вузлами, не вимагаючи зупинки кластера.

#3. Балансування навантаження

Кожен вузол зберігає приблизно однакову кількість слотів, тому навантаження за пам'яттю й операціями рівномірно розподілене.

Якщо якийсь вузол перевантажений - слоти можна перемістити вручну чи автоматично.

#4. Читання з реплік

Кожен master має одну чи кілька реплік, які можна використовувати для масштабування читання. Таким чином:

#5. Масштабування без єдиної точки відмови

Redis Cluster не має центрального координатора: усі вузли знають про розподіл слотів і можуть перенаправляти запити один одному.

Клієнт підключається до будь-якого вузла, і той за потреби повертає команду MOVED, вказуючи правильний вузол.

#Підсумок

Redis Cluster масштабується горизонтально, тому що дозволяє додавати нові вузли, перерозподіляючи хеш-слоти й дані між ними.

Це забезпечує:

• лінійне зростання продуктивності при додаванні серверів,
• рівномірне навантаження,
• і відмовостійкість за рахунок реплік.