Redisクラスターのさまざまなコンポーネント(ノード、スロット、ハッシュタグ)は何ですか?
Redisクラスターは、複数のノードにデータを分散することにより、高可用性と水平スケーラビリティを提供するように設計されています。 Redisクラスターの主なコンポーネントには、ノード、スロット、ハッシュタグが含まれます。
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ノード:ノードは、Redisクラスターの一部であるRedisサーバーの個々のインスタンスです。各ノードは、クライアントからコマンドを受け入れ、フェールオーバーと冗長性のためにデータを他のノードに複製できます。ノードはクラスターに編成され、クラスターの一貫した状態を維持するために互いに通信します。
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スロット:スロットは、Redisクラスター内のデータ分布の基本単位です。 Redisクラスターには16384のスロットがあり、クラスター内の各キーはこれらのスロットの1つに割り当てられています。クラスター内のノード間のこれらのスロットの分布により、データがクラスター全体にどのように広がるかが決まります。
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ハッシュタグ:ハッシュタグは、特定のスロットへのキーの分布を制御するために使用されます。それらは、curly braces
{}
に囲まれたキー名の一部であり、Redisはキーを割り当てるスロットを計算するために使用します。これにより、ユーザーは特定のキーを同じスロットにグループ化できます。これは、マルチキー操作に有益です。
Redisクラスター内でノードはどのように機能しますか?
Redisクラスターでは、ノードはデータの管理と保存を担当する基本的なビルディングブロックです。 Redisクラスター内の各ノードには、特定の役割と機能があります。
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データストレージと取得:ノードはデータを保存および取得します。各ノードは、クラスター内の合計スロットのサブセット、したがってデータの一部を担当します。クライアントはクラスター内の任意のノードに接続し、そのノードは要求されたデータを保存する適切なノードにリダイレクトできます。
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クラスター通信:ノードは相互に通信して、クラスターの状態を維持します。この通信は、他のノードを発見し、構成の変更を伝播し、フェールオーバーの状況を処理するために使用されます。すべてのノードには、クラスター内の他のすべてのノードのリスト、現在の状態、およびそれらが担当するスロットを維持します。
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複製:データの一部を保持する各ノードは、データの冗長性を確保するために1つ以上のスレーブノードに複製できます。障害が発生した場合、奴隷をマスターノードに昇格させて、データの可用性を維持できます。
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クライアントのリダイレクト:クライアントが必要なデータを含まないノードにコマンドを送信すると、ノードはデータを保持する正しいノードにクライアントをリダイレクトできます。このリダイレクトは、クラスター内のデータアクセスの効率を維持するのに役立ちます。
Redisクラスターのデータ分布でスロットはどのような役割を果たしますか?
スロットは、Redisクラスター内のデータ分布に重要な役割を果たします。方法は次のとおりです。
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データ割り当て:Redisクラスターの各キーは、ハッシュ関数を使用して16384スロットの1つにマッピングされます。キーが割り当てられる特定のスロットは、キーモジュロ16384のハッシュによって決定されます。
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スロット分布:スロットはクラスターのノードに分散されます。各ノードは、特定の範囲のスロットに関連付けられたデータの処理を担当します。たとえば、クラスターに3つのノードがある場合、ノードAがスロット0〜5460、スロット5461〜10922のノードB、スロット10923から16383のノードCの原因となる可能性があります。
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動的な再割り当て:スロットを1つのノードから別のノードに再割り当てして、負荷のバランスを取るか、ノードの追加や削除など、クラスターの変更に対応できます。この再割り当てはシームレスに行われ、データの可用性が維持されるようにします。
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マルチキー操作:スロットはキーが保存される場所を決定するため、マルチキー操作に関与する必要があるキーを同じノードに配置する必要があります。これは、トランザクションやソートされたセット操作などの操作にとって重要です。
Redisクラスターのキーディストリビューションを管理するために、ハッシュタグはどのように使用されますか?
ハッシュタグは、スロットへのキーの分布を制御するためのRedisクラスターのメカニズムです。彼らは次のように働きます:
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キーツースロットマッピング:キーが作成された場合、RedisはキーのCRC16ハッシュを計算してスロットを決定します。キーにハッシュタグが含まれている場合、この計算には、巻き毛のブレース
{}
内のキーの部分のみが使用されます。
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グループ化キー:ハッシュタグを使用することにより、ユーザーは特定のキーが常に同じスロットに割り当てられていることを確認できます。たとえば、
user:{1000}.following
and user:{1000}.followers
どちらもハッシュタグとして1000
使用し、同じスロットに分類されます。これは、関係するすべてのキーが同じノード上にある必要があるマルチキー操作に特に役立ちます。
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分布の制御:ハッシュタグにより、ユーザーはキーディストリビューションをより制御できます。ハッシュタグがなければ、スロットへのキーの分布は、キー全体のハッシュに完全に基づいており、関連するキーが異なるノードに分布する状況につながり、マルチキー操作を複雑にします。
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柔軟性:ユーザーは、ハッシュタグでキーを設計して、クラスター全体のデータの望ましい分布を実現し、クラスターの動作を特定のアプリケーションニーズに合わせて調整できます。
要約すると、ハッシュタグは、効率的なキーグループ化とデータ管理を可能にするRedisクラスターの重要な機能であり、分散環境内のマルチキー操作の機能とパフォーマンスを向上させます。
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