集群模式下的分片扩展
Redis 集群架构通过在多个分片之间分布数据来提供水平可扩展性。随着工作负载要求的演变，您可能需要调整分片数量以优化性能、资源利用率和数据分布。本文档概述了分片扩展操作的技术考虑、资源要求和实施指南。
目录
先决条件
在修改 Redis 集群的分片配置之前，请确保满足以下条件：
- 操作状态：集群必须处于稳定的
运行中状态，所有节点正常运行。 - 资源可用性：集群中必须有足够的内存资源，以在扩展过程中容纳数据重新分配。
- 维护窗口：在流量低的时间段安排扩展操作，以最小化潜在的服务影响。
- 网络带宽：确认 Redis 节点之间有足够的网络带宽，以支持高效的数据迁移。
- 基础设施稳定性：确保底层基础设施稳定，以防止在扩展操作过程中节点故障，从而妨碍数据完整性。
资源要求
适当的资源规划对于成功的分片扩展操作至关重要。以下与内存相关的概念重要：
| 术语 | 定义 | 备注 |
|---|---|---|
| 数据内存 | Redis 数据集实际占用的内存 | 通过 info memory 命令可观察到；随着 Redis 执行内存优化和垃圾回收，该值会波动 |
| 最大数据内存 | 所有 Redis 节点观察到的最高内存消耗 | 用作容量规划的参考点 |
| 最大运行内存 | 最大数据内存 ÷ 0.8 | 系数（0.8）表示 maxmemory 和总实例内存分配之间的推荐比率；较低的比率会增加开销宽限，但会降低内存效率 |
| 迁移数据内存 | 被退役分片的聚合数据量 | 在缩减扩展操作期间，必须将这些数据重新分配到剩余的分片 |
扩展操作
当增加分片数量时，每个实例应满足：
该公式确保在平衡数据分布的场景下成功添加分片。在存在 数据不平衡 或大键（BigKeys）的环境中，需要额外的容量规划，因为数据迁移模式可能会使特定分片的负载集中。
缩减操作
当减少分片数量时，每个剩余实例应满足：
该公式考虑了来自退役分片的数据重新分配。与扩展操作不同，缩减过程对资源要求 严格，以适应潜在的数据集中情况，即使数据分布不平衡。
步骤
提交分片配置更改后，系统将实例状态切换为 数据均衡，并自动管理槽迁移过程。在此状态下，所有实例修改（除了删除）均受到限制。
扩展期间的客户端连接
在分片重新分配期间，Redis 槽迁移会影响客户端请求处理，具体如下：
-
当客户端请求访问正在迁移的槽中的键时：
- 如果该键已迁移到目标分片，Redis 将返回
MOVED重定向错误。 - 如果该键尚未迁移，则将由原始分片处理。
- 如果该键已迁移到目标分片，Redis 将返回
-
支持 Redis 集群的客户端可以自动处理这些重定向错误，通过重新发起请求到适当的分片。
性能提醒：在高流量期间进行分片扩展可能会使有效的客户端请求量翻倍，导致网络拥堵。因此，尽可能在活动减少的时间段安排扩展操作。
操作持续时间
完成分片扩展操作所需的时间取决于多个因素：
- 总数据量的重新分配
- 节点之间的网络吞吐量
- 实例资源规格
- 需要迁移的大键（BigKeys）的存在
- 持续的工作负载强度
通常，分片扩展操作需要 20 分钟到几个小时才能完成。更大的数据集和更复杂的迁移模式会延长此持续时间。