你好,我是 Redis,一个叫 Antirez 的男人把我带到了这个世界上。
自从上次被拉入群聊之后(
那天,我被拉入一个 Redis 群聊···
),我就从一个人单打独斗变成了团队合作。
在小伙伴们的共同努力下,不仅有主从复制可以数据备份,还有哨兵节点负责监控管理,我现在也可以拍拍胸脯说我们是高可用服务了!
但是,幸福的日子没过太久,我们就笑不起来了。
不知道是我们的工作太出色,还是业务发展太快,程序员们对我们养成了依赖,什么都往我们这里写,数据量越来越大,我们承受了这个年纪不该有的压力~
虽然有主从复制+哨兵,但只能解决高可用的问题,解决不了数据量大的问题!
因为咱们看起来人手多,但都是存储的全量数据,所以对于数据容量提升并没有什么帮助。
这一天,我找到了大白和小黑,咱们仨合计了一下,一个节点的力量不足,但众人划桨可以开大船啊,我们决定把三个人的内存空间“拼”起来,每个人负责一部分数据,合体进化成一个大的缓存服务器,进入集群 Cluster 时代!
集群,集群,首要问题当然是团队建设啦!我们得想一套办法来组建团队,还要考虑到以后可能会扩容,会有新的伙伴加入我们,我们仨憋了半天,抄袭人家 TCP 的三次握手,也搞了一个握手协议出来。
想要加入集群,得有一个介绍人才行,通过团队里的任何一个成员都行。
就比如说我吧,只要告诉我 IP 和端口,我就给他发送一个 MEET 信息,发起握手,对方得回我一个 PONG 信息同意入伙,最后我再回他一个 PING 信息,三次握手就完成了!
然后,我再把这件事告诉团队中其他成员,新的伙伴就算正式成为我们的一份子了。
第二件很重要的事情就是要解决数据存储的公平问题,不能旱的旱死,涝的涝死,我们争论了很久,最后决定学习人家哈希表的方法。
我们总共划分了 16384 个哈希桶,我们把它叫做槽位 Slot,程序员可以按照我们能力大小给我们各自分配一部分槽位。
我:0-4000
大白:4001-9000
小黑:9001-16383
我比较菜,只分到了 4000 个,小黑老哥最辛苦,要负责 7000+ 个槽位,正所谓能力越大,责任越大,谁叫他内存空间最大呢。
数据读写的时候,对键值做一下哈希计算,映射到哪个槽,就由谁负责。
为了让大家的信息达成一致,启动的时候,每个人都得把自己负责的槽位信息告诉其他伙伴。
一共有一万多个槽,要通知其他小伙伴,需要传输的数据量还挺大的,后来我们仨又商量了一下。
为了压缩数据空间,每个槽位干脆就用一个 bit 来表示,自己负责这一位就是 1,否则就是 0,总共也才 16384 个 bit,也就是 2048 个字节,传输起来轻便快捷,一口气就发送过去了。
struct clusterNode {
// ...
unsigned char *slots[16384/8];
// ...
};
这样传输的数据是轻量了,但真正工作的时候还是不方便,遇到读写数据的时候,总不能挨个去看谁的那一位是 1 吧。