【redis】Redis cluster是AP架构还是CP架构?

2023-10-26

最近刚好在看CAP理论,加上之前分析的redis cluster,就在想redis的cluster是什么模式的,AP还是CP?

首先还是简单讲下CAP,具体的可见 。

CAP分别是:强一致性(Consistency),可用性(Availability)和分区容错性(Partition Tolerance)。

作为一个分布式系统分区容错性一定是需要考虑的,因此P一定是有的。但有一点需要注意,分区容错性是允许某部分或者一些节点或者数据丢失的情况下,系统仍能继续工作。这个一些取决于分布式系统里面各自的算法,常见的共识算法。至于C和A则根据场景来的,CP更强调数据的一致性,如果有节点挂掉,则所有节点返回失败的信息。AP更强调服务的可用性,如果有节点挂掉,则节点返回自身写入的最新信息。

本文档就从redis的get和set这两个指令来实验一下,或者验证一下redis cluter是AP还是CP。


实验

实验目的:验证一下redis cluter是AP还是CP,查看集群节点挂掉之后能否正常提供服务

实验架构:比较简单,就是3个master搭建起来的cluster(docker部署),没有添加slave。redis cluster部署

实验方式

  1. set IMbest两个key到不同的2个节点上
  2. 删除一个IM所在节点
  3. 分别get IMbestkey的数据,看返回
  4. 删除另一个没有set的节点
  5. get bestkey的数据,看返回

实验预期:第三步的时候,IM获取不到,best获取得到。第五步的时候,best获取不到了。


实验具体实施

部署redis cluster就不细说了

  1. 查看cluster的slots,看槽分布
    在这里插入图片描述

  2. 确认要set的key是否落在2个节点里面
    在这里插入图片描述

  3. set IMbest

    best落在set执行指令的当前节点,所以不需要redirected。IM是在第三个节点,所以会需要redirected过去。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
4. get IMbest

正常get key的值

在这里插入图片描述
5. 暂停IM所在节点

暂停后,查看cluster info,会发现集群状态是ok,但有时候收到fail的数据,就表示有一个节点下线了

在这里插入图片描述
6. 再get IM

这次get IM,最还是知道IM在之前的节点里面,但是节点已经挂了,就访问不到,符合我们的预期。

在这里插入图片描述
7. 再get best

获取正常无下限的节点的数据,显示是正常的,可以正常获取。这可以作为redis是AP的一个理由,在一个集群中,如果出现分区故障,其他节点还是可以返回当前节点写入的最新数据的。

在这里插入图片描述

  1. 再下线没有写入key的节点

    再下线后,集群就剩下一个节点了,这个节点显然不能支撑起这个集群。通过cluster info可以看到集群的状态已经从原本的ok变成fail了。

在这里插入图片描述

  1. 再get best

    这时候,直接就会显示CLUSTERDOWN,集群已经挂掉了。这个我认为是共识算法无法投票出可用的master,已经无法让集群提供正确的服务了。

在这里插入图片描述


结论

可以看到redis cluster在一个节点下线后,是可以提供正常节点的服务的,因此是AP架构的。但是在多个节点下线,导致分布式集群不可用的时候,整个集群就不能用了。

当然这只是一个角度来说明redis cluster是AP,还有很多方面可以去分析redis cluster是一个AP架构。


redis cluster系列文章参考

  1. 【Redis】Redis集群架构剖析(1):认识cluster
  2. 【Redis】Redis集群架构剖析(2):槽位
  3. 【Redis】Redis集群架构剖析(3):集群处理redis-cli指令
  4. 【Redis】Redis集群架构剖析(4):槽位迁移,重新分配
  5. 【Redis】Redis集群架构剖析(5):复制与故障转移
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