Redis集群那些保证不停服的关键技术和实操经验分享

核心思想：把问题想在前面

多位分享者（如知乎用户“Kaito”和“老顾”等）都强调，不停服的根本不在于某个神奇的技术，而在于一种“敬畏之心”和“未雨绸缪”的运维思想，在业务低峰期（例如凌晨2-5点）进行操作，是所有操作的黄金法则，任何对线上环境的变更，都必须被视为有风险的操作，并为此做好充分的预案。

关键技术：平滑扩容与缩容

这是最常遇到的不停服场景,来源普遍指向Redis Cluster官方提供的“重分片”能力，但关键在于如何用好它。

1. 使用redis-trib.rb工具（或等效的Redis-cli命令）进行数据迁移：这个工具是官方利器，它的聪明之处在于，它不是一次性把所有数据都迁移走，而是以“槽位”为单位进行迁移，一个Redis集群有16384个槽位，每个键通过CRC16算法计算后都会落到一个特定的槽位上，扩容时，新加入的节点是空白的，工具会从已有的、负载较高的节点上，一次迁移一部分槽位和其对应的数据到新节点。
2. 迁移过程中的请求处理：这是保证不停服的关键细节，当某个槽位正在从节点A迁移到节点B时：
   • 对于这个槽位还未被迁移的键，客户端请求仍然会发往旧的节点A，处理逻辑不变。
   • 对于已经被迁移到节点B的键，如果客户端请求还发到了节点A，节点A不会返回错误，而是能识别出这个键现在“属于”节点B，它会给客户端返回一个“ASK重定向”指令。
   • 客户端收到“ASK重定向”后，会临时向节点B发送一次请求，从而拿到正确的结果，这个过程对应用程序是透明的，只要客户端是支持集群协议的（如JedisCluster、Lettuce等），它就会自动处理这个重定向。
   • 当整个槽位的数据都迁移完毕后,节点A会通知客户端，之后对于该槽位的所有请求都应该永久地转向节点B（通过“MOVED重定向”），这样，数据就平滑地完成了“交接”。

实操经验：比技术更重要的细节

来源中的大量“踩坑”经验表明，以下实操细节往往比技术本身更能决定成败。

1. 客户端必须用对：这是被反复强调的最高频的“坑”。（CSDN博主“阿飞的博客”等提到）绝对不能使用普通的单机版Redis客户端（如Jedis非Cluster模式）去连接集群，这种客户端无法理解“MOVED”和“ASK”重定向指令，一旦发生数据迁移，应用就会报错，必须使用支持集群协议的客户端。
2. 带宽和超时设置：数据迁移是网络和IO密集型操作。（知乎专栏“Redis实战精讲”指出）在大数据量下，迁移会占满网络带宽，可能导致应用读写Redis的请求延迟增高甚至超时，必须在运维层面做好：
   • 监控：实时监控迁移过程中的网络流量、服务器负载和应用延迟。
   • 限速：redis-trib工具支持设置迁移速度，可以在业务低峰期适当调快，在业务高峰期调慢，避免对线上业务造成冲击。
   • 调整超时：临时性地适当调大客户端的连接和读取超时时间，避免迁移期间的网络波动引发误报错。
3. 键值大小和数量规划：迁移的基本单位是槽位，但迁移的效率受槽位内数据的影响。（经验分享中提到）如果一个槽位里存在一个非常大的“巨无霸”Key（比如一个包含几百万元素的Hash），迁移这个Key本身就会造成延迟波动，同样，如果一个槽位内有海量的小Key，迁移时的网络开销也会很大，在业务设计初期，就要避免产生非常大的单个Key。
4. 要有回滚预案：任何操作都可能出错，在开始扩容/缩容前，必须想好如果中途失败如何回滚。（多位运维工程师分享）回滚通常意味着将已经迁移的槽位再迁移回原来的节点，虽然麻烦，但这是保证线上服务安全的最后一道防线，预案中还应包括：如果迁移导致性能严重下降，应立即暂停迁移，待排查问题后再继续。
5. 预热新节点：新加入的节点，内存中是空的，虽然Redis本身没有明显的“JVM预热”概念，但突然承接大量读写请求，其性能表现可能和已经稳定运行的老节点有细微差异，可以在迁移完成后，观察一段时间新节点的各项指标，确认稳定后再完全放心。

高可用与故障转移

除了扩容缩容,集群自身的高可用机制也是“不停服”的基石，这主要依赖于Redis Cluster的主从复制+哨兵式故障发现机制。

• 每个主节点都应该配置一个或多个从节点。
• 当某个主节点宕机时,集群中的其他主节点会投票选举出它的一个从节点晋升为新的主节点。
• 客户端在请求失败时会刷新集群的槽位映射信息,从而连接到新的主节点上。

实操经验指出,为了保证故障转移的顺利进行，需要确保主从节点之间的网络质量，避免因为网络闪断导致不必要的从节点晋升，从而引发集群抖动。

总结一下，保证Redis集群不停服，是一个结合了可靠的技术原理（如槽位迁移、重定向）、严谨的操作流程（如低峰操作、监控限速） 和周全的应急预案的系统工程，技术是基础，但真正决定成败的，是人对细节的把握和对风险的敬畏。