redis哈希槽
Redis 哈希槽(Hash Slot)是 Redis Cluster(集群模式)中分片和数据分布的核心概念,用于将数据均匀地分布在集群的多个节点上。具体来说,哈希槽的机制如下:
1. 哈希槽的定义
- 在 Redis Cluster 中,整个键空间被划分为 16384 个哈希槽,编号从 0 到 16383。
- 每个键通过 CRC16 哈希函数计算得到一个值,然后对 16384 取模(
hash(key) % 16384),得到该键对应的哈希槽编号。
2. 哈希槽与节点的映射
- Redis Cluster 中的每个节点(主节点)都负责管理一部分哈希槽,比如节点 A 负责哈希槽 0-5460,节点 B 负责哈希槽 5461-10922,节点 C 负责哈希槽 10923-16383。
- 当集群启动或发生拓扑变化时,哈希槽会动态地分配或重新分配给不同的节点。
3. 数据存储与访问
- 当一个键值对(Key-Value)被存储到 Redis Cluster 中时,首先通过哈希函数计算该键对应的哈希槽编号,然后将数据存储到负责该哈希槽的节点上。
- 当客户端需要访问某个键时,集群通过相同的哈希计算找到对应的哈希槽,从而定位到负责该槽的节点,进而完成数据访问。
4. 哈希槽的优点
- 负载均衡:哈希槽机制确保了键值对在集群中均匀分布,避免某些节点的负载过重。
- 扩展性:当增加或减少节点时,集群可以通过重新分配哈希槽来调整节点之间的数据分布,实现平滑扩展。
- 容错性:Redis Cluster 可以通过副本机制(即主从复制)确保哈希槽的数据冗余,当主节点故障时,副本节点可以快速接管相应的哈希槽。
5. 哈希槽迁移
- 在集群扩展或缩减时,Redis 支持哈希槽迁移,即将某些哈希槽及其对应的数据从一个节点迁移到另一个节点。迁移过程中,集群依然保持对外可用。
哈希槽的设计确保了 Redis Cluster 在大规模分布式场景下的高可用性和高性能,同时提供了灵活的数据分片和管理能力。