软考系统架构之案例篇(Redis相关概念)

1. Redis与Memcache能力对比

工作	MemCache	Redis
数据类型	简单 key/value 结构	丰富的数据结构
持久性	不支持	支持
分布式存储	客户端哈希分片/一致性哈希	多种方式，主从、Sentinel、Cluster 等
多线程支持	支持	支持(Redis5.0及以前版本不支持)
内存管理	私有内存池/内存池	无
事务支持	不支持	有限支持
数据容灾	不支持，不能做数据恢复	支持，可以在灾难发生时，恢复数据

2. Redis集群切片的常见方式

集群切片方式	核心特点
客户端分片	在客户端通过key的hash 值对应到不同的服务器。
中间件实现分片	在应用软件和 Redis 中间，例如:Twemproxy、Codis 等，由中间件实现服务到后台Redis节点的路由分派。
客户端服务端协作分片	客户端与服务端协作完成分片处理。

3. Redis分布式存储方案

分布式存储方案	核心特点
主从(Master/Slave)模式	一主多从，故障时手动切换。
哨兵(Sentinel)模式	有哨兵的一主多从，主节点故障自动选择新的主节点。
集群(Cluster)模式	分节点对等集群，分slots，不同slots的信息存储到不同节点。

4. Redis数据分片方案

分片方案	分片方式	说明
范围分片	按数据范围值来做分	例:按用户编号分片，0-999999 映射到实例A;1000000-1999999映射到实例 B。
哈希分片	通过对key进行hash运算分片	可以把数据分配到不同实例，这类似于取余操作，余数相同的，放在一个实例上。
一致性哈希分片	哈希分片的改进	可以有效解决重新分配节点带来的无法命中问题。

5. Redis持久化

RDB：传统数据库中快照的思想。指定时间间隔将数据进行快照存储。

AOF：传统数据库中日志的思想，把每条改变数据集的命令追加到AOF 文件末尾，这样出问题了，可以重新执行AOF文件中的命令来重建数据集。

对比维度	RDB持久化	AOF 持久化
备份量	重量级的全量备份，保存整个数据库	轻量级增量备份，一次只保存一个修改命令
保存间隔时间	保存间隔时间长	保存间隔时间短，默认1秒
还原速度	数据还原速度快	数据还原速度慢
阻塞情况	save会阻塞，但bgsave 或者自动不会阻塞	无论是平时还是AOF重写，都不会阻塞
数据体积	同等数据体积:小	同等数据体积：大
安全性	数据安全性：低，容易丢数据	数据安全性:高，根据策略决定