Redisが実装するデータセグメンテーション(シャーディング)について詳しく解説

Redis は、キャッシュやランキングなどのアプリケーション シナリオでよく使用される、高性能のキー/値ストレージ システムです。データ量がますます大きくなると、単一マシン上の Redis ではパフォーマンスのボトルネックが発生することがありますが、このとき、データをセグメント化して複数の Redis ノードに格納することで水平拡張を実現できます。これがRedisのデータセグメンテーション（シャーディング）です。

Redis データのセグメンテーションは、次の手順で完了できます。

1. シャーディング ルールの設定

最初に、シャーディング ルールを設定する必要があります。 Redis シャーディングは、キー値のハッシュ値に従って、またはいくつかの固定ルールに従って分割できます。一般的なルールは、キーの接頭辞に従ってそれらを分割することです。たとえば、「user_」で始まるすべてのキーを同じノードに保存し、「product_」で始まるすべてのキーを別のノードに保存できます。これは、ハッシュ値で除算するよりも管理しやすく、保守も簡単です。

2. Redis ノードの構築

次に、複数のノード上に Redis インスタンスを構築する必要があります。各ノードは、異なるポート番号、データ ディレクトリ、および構成ファイルを使用できます。ノード間の正常なデータ対話を確保するには、各ノードの構成ファイル内のパラメータが一貫していることを確認する必要があります。

3. クライアント ルーティング

ルーターはクライアントに実装する必要があります。このルーターは、シャーディング ルールに従って、対応する Redis ノードにリクエストをルーティングする必要があります。たとえば、クライアントが「user_1」のデータを要求すると、ルーターは「user_1」が保存されているノードに要求を送信する必要があります。

4. 拡張と削減

データが増加し続けると、Redis ノードを追加してストレージ容量を拡張することが必要になる場合があります。このとき、既存のデータを新しいノードに移行する必要があるため、シャーディング ルールに従ってデータを再シャーディングするか、いくつかのツールを使用してデータを新しいノードに均等に分散することができます。

同様に、データが減少すると、Redis ノードの削減が必要になる場合があります。このとき、ノード内のデータを他のノードに再配布し、データの整合性を確保しながら対象ノード上のデータを他のノードに移動する必要があります。

データのセグメント化は、不均一なデータ分散、ノード障害、その他の問題に対処する必要性など、特定の複雑さをもたらすことに注意してください。したがって、データ セグメンテーションの実装が最大限のメリットをもたらすことを保証するために、実装前にビジネス ニーズと技術的能力を慎重に評価する必要があります。

つまり、データのセグメント化は、単一ノードの Redis ストレージ容量のボトルネックを解決する実現可能な方法です。合理的な計画と実装により、Redis のパフォーマンスを最大化し、システムの安定性と信頼性を向上させることができます。

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