1. 目的
撰寫本文的目的是解決微服務(wù)架構(gòu)，對靜態(tài)數(shù)據(jù)資源沒有規(guī)整，所有微服務(wù)都是從數(shù)據(jù)庫直接讀取，導(dǎo)致性能較差，用戶體驗(yàn)不好。通常在高可用的分布式架構(gòu)中，一般都會采用將這部分?jǐn)?shù)據(jù)放到內(nèi)存當(dāng)中，提高系統(tǒng)的訪問性能。
如果采用redis這種內(nèi)存型的緩存數(shù)據(jù)庫，那么針對分布式架構(gòu)來說，必然要考慮其高可用，因此我們必然要考慮搭建Redis的集群方案來為微服務(wù)平臺提供保障。
2. 技術(shù)體系
Redis 3.0之后的版本支持Cluster。許多公司采用的是阿里云提供的Redis服務(wù)，使用的單節(jié)點(diǎn)的模式。
3. 緩存對象
3.1. 公共數(shù)據(jù)
公共數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)字典等配置信息。
數(shù)據(jù)類型：經(jīng)過對現(xiàn)有公共接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析，基本都是以List集合的形式對外輸出。
3.2. 獨(dú)立微服務(wù)數(shù)據(jù)
指的是某個微服務(wù)自己使用的數(shù)據(jù)，如：報表的數(shù)據(jù)編輯實(shí)時填寫緩存到Redis。
數(shù)據(jù)類型： String、List
4. 技術(shù)方案
4.1. 阿里云產(chǎn)品介紹
4.1.1. 規(guī)格介紹
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序號 |
規(guī)格類型 |
描述 |
適用場景 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)版-單副本 |
標(biāo)準(zhǔn)版-單副本采用單個數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)部署架構(gòu) |
l 純緩存類業(yè)務(wù)場景。 說明 對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的敏感性業(yè)務(wù)，不建議使用單副本版。 l 對Redis協(xié)議兼容性要求較高的場景。 l 單個Redis性能壓力可控的場景。 l Redis命令相對簡單，排序和計算之類的命令較少的場景。 |
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2 |
標(biāo)準(zhǔn)版-雙副本 |
標(biāo)準(zhǔn)版-雙副本采用主從（Replication）模式搭建。 |
l 對Redis協(xié)議兼容性要求較高的業(yè)務(wù)。 l Redis作為持久化數(shù)據(jù)存儲使用的業(yè)務(wù)。 l 單個Redis性能壓力可控的場景。 l Redis命令相對簡單，排序和計算之類的命令較少的場景。 |
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3 |
集群版-單副本 |
單副本集群版實(shí)例采用集群架構(gòu)，每個分片服務(wù)器采用單副本模式。 |
l 數(shù)據(jù)量較大的場景。 l 純緩存類業(yè)務(wù)場景。 說明 對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的敏感性業(yè)務(wù)，不建議使用集群版-單副本。 l QPS壓力較大的場景。 l 吞吐密集型應(yīng)用場景。 l 對數(shù)據(jù)持久化無要求的緩存類型業(yè)務(wù)場景。 |
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4 |
集群版-雙副本 |
雙副本集群版實(shí)例采用集群架構(gòu)，每個分片服務(wù)器采用雙副本模式。 |
l 數(shù)據(jù)量較大的場景。 l QPS壓力較大的場景。 l 吞吐密集型應(yīng)用場景。 |
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5 |
讀寫分離實(shí)例 |
Redis讀寫分離版本由代理服務(wù)器（Proxy Servers）、主備（Master and Replica）節(jié)點(diǎn)及只讀（Read-Only）節(jié)點(diǎn)組成。 |
l 讀取請求QPS壓力較大的場景。 l 對Redis協(xié)議兼容性要求較高的業(yè)務(wù)場景。 l Redis作為持久化數(shù)據(jù)存儲使用的業(yè)務(wù)場景。
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4.1.2. 規(guī)格性能
4.2. 服務(wù)器配置
目前，在阿里云上，由于各位服務(wù)對redis使用量較少，甚至有的服務(wù)中基本沒有使用，所以當(dāng)前的配置是1核1G
4.3. 三種架構(gòu)模式
4.3.1. Redis主從
Redis主從模式是最簡單的一種集群方案配置起來也比較簡單，它的特點(diǎn)主要有：
l 一個master可以擁有多個slave；
l 多個slave鏈接同一個master，也可以鏈接其它slave；
l 主從復(fù)制不會阻塞master,在同步數(shù)據(jù)時，master可以繼續(xù)處理client請求；
l slave 配置為slave-read-only on需要升級為主節(jié)點(diǎn)或者寫入配置文件中, 而不能在默認(rèn)slave情況下直接設(shè)置master與slave斷開后會檢測心跳, 重新建立連接；
l 可以直接copy DUMP文件重新重啟master，在Master為空以后，slave同步數(shù)據(jù)會抹掉全部數(shù)據(jù)。
該方案缺點(diǎn)較多，往Master節(jié)點(diǎn)寫數(shù)據(jù)，同時Master節(jié)點(diǎn)會異步寫入slave節(jié)點(diǎn)中。這種方案目前使用的越來越少，不過對于個體開發(fā)并且對緩存依賴度不高的系統(tǒng)還是可以使用的，畢竟搭建和維護(hù)簡單。
應(yīng)用場景：可用于可穿透的業(yè)務(wù)場景，如后端有DB存儲，脫機(jī)影響不大的應(yīng)用。
4.3.2. Redis sentinel
鑒于4.1.1節(jié)描述的standalone類型的架構(gòu)缺點(diǎn)較多，故在此模式基礎(chǔ)上，增加sentinel哨兵，用于監(jiān)控master/slave運(yùn)行情況、調(diào)度Redis主從切換等。下圖中對于sentinel使用了最小粒度的集群模式，最大限度地實(shí)現(xiàn)較小規(guī)模的高可用緩存。
應(yīng)用場景：用于高可用需求場景,可用于高可用Cache,存儲等場景。 內(nèi)存/QPS受限于單機(jī)。
4.3.3. Redis Cluster
可直接采用官方給出的推薦方案，將node配置成主從結(jié)構(gòu)。圖下圖所示為最小節(jié)點(diǎn)的Redis高并發(fā)、高可用集群。
應(yīng)用場景：用于高可用需求場景,可用于大數(shù)據(jù)量高可用Cache/存儲等場景。 內(nèi)存/QPS不受限于單機(jī)，可受益于分布式集群高擴(kuò)展性。
4.4. 數(shù)據(jù)存儲格式
鑒于我們的微服務(wù)眾多，為了規(guī)避key一樣的情況發(fā)生。因此，需要約定下存儲格式：服務(wù)名#業(yè)務(wù)分類名##key(調(diào)用的key)
公共接口數(shù)據(jù)key約定：服務(wù)器ID#user##key(調(diào)用的key)；
獨(dú)立微服務(wù)數(shù)據(jù)key約定：服務(wù)器ID#服務(wù)名##users##getUsersDetail(調(diào)用的key)；
以上所有的“cs#user##”或“服務(wù)名#”開頭的前綴，統(tǒng)一由公共接口實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)方使用時的入口為最后的key即可。
4.5. 可用API
接口：IRedisService
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序號 |
接口定義 |
描述 |
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1 |
boolean set(String key, Object value) |
添加String類型的緩存數(shù)據(jù) |
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2 |
boolean set(String key, Object value, Long expireTime) |
自定義有效時間的String類型緩存數(shù)據(jù) |
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3 |
Object get(String key) |
讀取String類型的緩存 |
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4 |
void setHash(String key, Map<?,?> map) |
哈希 添加Map |
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5 |
Object getHash(String key) |
獲取哈希數(shù)據(jù) |
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6 |
void setList(String key, Object value) |
List列表添加 |
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7 |
List<Object> getList(String key, long start, long end) |
List列表獲取 |
start 開始 end 結(jié)束 0 到 -1代表所有值 |
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8 |
void addSet(String key, Object value) |
Set集合添加 |
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9 |
Set<Object> getSet(String key) |
Set集合獲取 |
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10 |
void addZSet(String key, Object value, double scoure) |
ZSet有序集合添加 |
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11 |
Set<Object> getZSet(String key, double scoure, double scoure1) |
ZSet有序集合獲取 |
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12 |
boolean expire(String key,long time) |
指定某key的緩存有效時間 |
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13 |
long getExpire(String key) |
獲取指定key的過期時間 |
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14 |
void remove(String... keys) |
刪除一組或單個key的緩存數(shù)據(jù) |
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15 |
boolean exists(String key) |
判斷緩存中是否有對應(yīng)的value |
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5. 運(yùn)行保障
5.1. 監(jiān)控指標(biāo)
連接客戶數(shù)
阻塞連接數(shù)
Redis占用內(nèi)存
內(nèi)存峰值
主從角色
master_link_status
執(zhí)行命令總數(shù)和qps
上報時間
