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Redis怎么搞跨机房部署,实际操作和那些坑你得知道

关于Redis怎么搞跨机房部署,以及实际操作和那些坑,这里结合一些网络上的工程师分享(比如知乎上的“Redis跨机房部署实践”、某技术博客的“踩坑记:Redis多活数据中心”等)来聊聊。

为什么要跨机房部署?

说白了就是怕一个机房出大事,比如整个机房断电了、光缆被挖断了、或者发生自然灾害,如果一个公司的所有服务和数据都放在一个机房,那这个机房一挂,整个业务就全停了,损失会非常惨重,跨机房部署就是为了保证即使一个机房瘫痪了,另一个机房还能继续提供服务,保证业务不中断或者尽快恢复。

常见的两种跨机房方案

这可不是简单地在两个机房各搭一个Redis那么简单,它们之间得有数据同步和主从关系,主要看你的业务能不能接受一点点延迟。

  1. 主从异步复制(冷备或热备)

    • 怎么搞:这是最简单直接的办法,你选择一个机房(比如机房A)的Redis实例作为“主库”,它负责处理所有的写请求,在另一个机房(机房B)部署一个Redis实例作为“从库”,通过Redis自带的主从复制功能,让机房B的从库实时地(实际上是异步的)去同步机房A主库的数据。
    • 实际操作:配置起来很简单,就是在机房B的Redis配置文件里加一行命令,指向机房A主库的IP地址和端口,然后重启就行,主库那边几乎不用动。
    • 优点:设置简单,对主库的性能影响很小。
    • 缺点(大坑在这里):因为是“异步”复制,数据同步有延迟,如果主库刚写完一个数据,还没等同步到从库,主库就宕机了,这时候你如果把从库升级成主库,刚才那条没同步的数据就永久丢失了,所以这个方案保证不了数据的强一致性,它更像一个“冷备”或者“热备”,主要目的是故障后能恢复大部分数据,但不能保证数据百分百不丢。
  2. 双主模式(或利用集群模式)

    • 怎么搞:这个方案更高级,目标是让两个机房的Redis都能接受写请求,实现“双活”或“多活”,这样任何一个机房挂掉,另一个机房都能立刻接管所有流量,而且因为自己也接受写操作,数据丢失风险低。
    • 实际操作:单纯的原生Redis比较难直接做到真正的双主,通常需要借助一些额外的工具或方案:
      • Redis Cluster模式:官方提供的集群方案,可以把数据分片(把数据分成很多小块)后分布到两个机房的多个节点上,但Redis Cluster默认的部署方式,如果机房之间网络延迟大,性能会很差,有些公司会做优化,比如把主从节点尽量放在同一个机房,减少跨机房同步。
      • 使用代理层(Proxy):比如使用Twemproxy或Codis这类中间件,由代理层来负责把写请求智能地路由到两个机房,并处理数据同步的复杂性,但这引入了新的组件,运维更复杂。
      • 基于消息队列同步:不直接用Redis的复制,而是让应用在写一个机房Redis的同时,发一条消息到消息队列(如Kafka),另一个机房的应用程序消费这个消息,再去写自己机房的Redis,这样能更好地控制同步,但技术成本最高。
    • 优点:真正的高可用,业务连续性最好。
    • 缺点(坑更多)
      • 数据冲突是最大噩梦:如果两个机房同时修改同一个数据,听谁的?比如一个商品库存,机房A的应用减了1,机房B的应用也减了1,如果同步不及时,就会导致库存超卖,解决冲突非常复杂。
      • 网络延迟是性能杀手:机房之间的网络延迟(通常几十毫秒)远比机房内(零点几毫秒)高得多,频繁的跨机房数据同步会让Redis的写性能急剧下降。
      • 架构和运维极其复杂:不再是简单的Redis运维,你需要懂网络、懂中间件、有一套完善的监控和故障切换流程。

实际操作中必须知道的那些坑

  1. 网络延迟和带宽是命门:跨机房部署前,一定要先测一下两个机房之间的网络延迟(Ping值)和可用带宽,如果延迟经常在10ms以上,那么像双主这种对延迟敏感的方案就要非常谨慎,带宽不足的话,数据同步会堵车,导致从库数据严重落后。
  2. 脑裂问题:这是高可用场景下的经典问题,比如两个机房之间的网络突然断开了,但两个机房内部的Redis实例都是健康的,这时候,机房B的Redis可能认为主库死了,就“自作主张”把自己升级成了主库,世界上就出现了两个“主库”,都在接受写请求,当网络恢复后,两个主库的数据就无法合并了,会造成大量数据混乱和丢失,必须有严格的机制(比如引入第三方仲裁)来判断谁才是真的主库。
  3. 配置和运维要跟上:跨机房后,你的监控系统必须能同时监控两个机房的所有实例状态,包括复制延迟这个关键指标,故障切换(Failover)不能靠人工,必须自动化,但自动化脚本又要能处理好脑裂等极端情况,复杂度是指数级上升的。
  4. 成本飙升:不仅仅是服务器成本翻倍,更重要的是网络带宽的成本,跨机房同步数据会产生大量的带宽费用,这部分钱在规划时一定要算清楚。

总结一下

  • 如果你的业务对数据丢失零容忍,但又怕麻烦,主从异步复制+允许少量数据丢失可能是最务实的选择,要在业务层面想办法,比如通过日志、数据库等手段补救丢失的数据。
  • 如果你的业务规模很大,确实需要极高的可用性,并且有强大的技术团队来支撑,那么可以考虑基于Redis Cluster或代理层来设计双活/多活方案,但要准备好迎接网络延迟、数据冲突和脑裂等一系列挑战。
  • 无论如何,不要轻视跨机房之间的网络问题,它往往是所有坑的根源,在真正上线前,一定要做充分的故障演练,比如模拟断网、断电,看看系统到底会怎么表现。

Redis怎么搞跨机房部署,实际操作和那些坑你得知道