【架构实战】缓存架构 Redis 集群部署

一、Redis缓存的重要性

在高并发系统中，缓存是必不可少的。Redis作为最流行的内存数据库，以其高性能、低延迟的特点，成为缓存层的首选。

二、单机Redis的瓶颈

单机Redis虽然性能优异，但存在以下问题：

容量限制：受单机内存限制
可用性风险：单点故障导致整个缓存层瘫痪
性能瓶颈：无法水平扩展

三、Redis集群架构

1. Redis主从复制

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Master (读写)
  ↓ 复制
Slave1 (只读)
Slave2 (只读)

yaml 复制代码

# Master配置
port 6379
bind 0.0.0.0

# Slave配置
port 6380
slaveof 127.0.0.1 6379

2. Redis Sentinel（哨兵模式）

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Sentinel1 ─┐
Sentinel2 ─┼─ 监控 Master/Slave
Sentinel3 ─┘

yaml 复制代码

# sentinel.conf
port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

3. Redis Cluster（集群模式）

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┌─────────┐
│ Node 1  │ (Slot 0-5460)
└─────────┘
     ↓
┌─────────┐
│ Node 2  │ (Slot 5461-10922)
└─────────┘
     ↓
┌─────────┐
│ Node 3  │ (Slot 10923-16383)
└─────────┘

四、Redis Cluster部署

1. 启动集群节点

bash 复制代码

# 启动6个节点（3主3从）
redis-server --port 7000 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7000.conf
redis-server --port 7001 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7001.conf
redis-server --port 7002 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7002.conf
redis-server --port 7003 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7003.conf
redis-server --port 7004 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7004.conf
redis-server --port 7005 --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes-7005.conf

2. 创建集群

bash 复制代码

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 \
  127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 --cluster-replicas 1

3. 验证集群

bash 复制代码

redis-cli -c -p 7000
> cluster info
> cluster nodes

五、Java客户端连接

java 复制代码

@Configuration
public class RedisConfig {
    
    @Bean
    public LettuceConnectionFactory connectionFactory() {
        return new LettuceConnectionFactory();
    }
    
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(
            LettuceConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate template = new RedisTemplate<>();
        template.setConnectionFactory(connectionFactory);
        
        // 设置序列化
        StringRedisSerializer stringSerializer = new StringRedisSerializer();
        template.setKeySerializer(stringSerializer);
        template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());
        
        return template;
    }
}

@Service
public class CacheService {
    
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    public void set(String key, Object value, long timeout, TimeUnit unit) {
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timeout, unit);
    }
    
    public Object get(String key) {
        return redisTemplate.opsForValue().get(key);
    }
}

六、集群常见问题

问题1：数据倾斜

原因：某个节点的Slot数据量过大
解决：使用 redis-cli --cluster rebalance 重新平衡

问题2：集群分裂

原因：网络分区导致集群分裂
解决：配置 cluster-node-timeout 和 cluster-replica-validity-factor

问题3：性能下降

原因：网络延迟、GC暂停
解决：优化网络、调整JVM参数

七、总结

Redis集群提供了高可用和水平扩展的能力，但也增加了复杂性。选择合适的架构（主从/Sentinel/Cluster）需要根据业务规模和可用性要求来决定。

思考题：在你的项目中，为什么选择了当前的Redis架构？有没有遇到过集群相关的问题？

个人观点，仅供参考