CN116016545A - Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质。包括：获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机，且将所述目标主节点对应的从节点部署于第二目标宿主机；其中，所述第二目标宿主机与所述第一目标宿主机不同。本发明实施例提供的部署方法，在创建Redis集群、故障重启、横向扩容等场景下，能够保证Redis集群的高可用性，提高宿主机的资源利用率。

Description

Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及数据库部署技术领域，尤其涉及一种Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在互联网、大数据应用和云计算的急速发展下，为满足应用业务的高并发、高性能、高可扩展要求，在对远程字典服务(Remote Dictionary Server，Redis)集群进行部署、维护时需要同时考虑资源使用率及集群可用性。

现有的Kubernetes默认调度器可以将Redis集群中的节点部署到资源充足的宿主机上，并满足Pod亲和、反亲和性要求。但在实际生产环境对Redis集群的高可用性要求更为严格，当出现超过半数的主节点部署在同一台宿主机上，一旦该宿主机宕机而触发Redis的主节点选举，此时由于半数以上的主节点均不可用，将导致选举失败，进一步导致Redis集群不可用，从而造成严重影响。同样的，如果一对主从节点同时故障也无法进行选举而导致集群不可用。尤其当宿主机数量较少、Redis集群分片规模较大的情况下，Kubernetes默认调度器无法满足这种较高的可用性要求。

发明内容

本发明实施例提供一种Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质，可以实现Redis集群节点的部署，提高部署的可靠性，尤其在宿主机数量较少且Redis集群分片规模较大的情况下，仍可保障Redis集群的可用性。

第一方面，本发明实施例提供了一种Redis集群高可用的部署方法，所述Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点；所述方法包括：

获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；

确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；

将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

第二方面，本发明实施例还提供了一种Redis集群高可用的部署装置，所述Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点；所述方法包括：

目标主节点获取模块，用于获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；

第一目标宿主机确定模块，用于确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；

节点部署模块，用于将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明实施例所述的Redis集群高可用的部署方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例所述的Redis集群高可用的部署方法。

本发明实施例公开了一种Redis集群高可用的部署方法、装置、设备及存储介质。获取Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，设定条件为已部署Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；将目标主节点部署于第一目标宿主机。本发明实施例提供的部署方法，在创建Redis集群、故障重启、横向扩容等场景下，能够保证Redis集群的高可用性，提高宿主机的资源利用率。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种Redis集群高可用的部署方法的流程图；

图2是本发明实施例一中的一种Redis集群的示例图；

图3是本发明实施例二中的一种Redis集群高可用的部署装置的结构示意图；

图4是本发明实施例三中的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本实施例中，是基于Kubernetes调度框架对现有开源的K8s默认调度器进行扩展，在Filter、PreBind和PostBind扩展点实现自定义的调度逻辑，通过K8s默认调度器及自定义调度逻辑对Redis集群中的主节点进行调度，通过K8s默认调度器调度从节点。本实施例的Redis集群高可用的部署方法可适用于任意需要对Redis集群进行部署的场景，例如：系统故障重启后、Redis集群横向扩容后等场景。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种Redis集群高可用的部署方法的流程图，本实施例可适用于将Redis集群部署于宿主机上的情况，该方法可以由Redis集群高可用的部署装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现，可选的，通过电子设备来实现，该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：

S110，获取Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点。

其中，Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点。本实施例中，可以对分片中的主节点和从节点进行命名。示例性的，图2是本实施例中的Redis集群的示例图，如图2所示，该Redis集群包括三个分片，分别为分片0、分片1和分片2，分片0包含的两个节点分别命名为：pod-0-0和pod-0-1，分片1包含的两个节点分别命名为：pod-1-0和pod-1-1，分片2包含的两个节点分别命名为：pod-2-0和pod-2-1。分片中两个节点的主从关系是由用户设置，若选择其中一个节点为主节点，则另一个节点即为从节点。

可选的，获取Redis集群中未部署的一个主节点的方式可以是：获取预先配置的正则表达式；根据正则表达式从未部署的节点中确定出一个主节点。

其中，正则表达式可以理解为预先设置的用于规定分片中哪个节点是主节点的规则。例如：可以规定名称中以“0”结尾的节点为主节点，则图2中的Redis集群中的主节点为：pod-0-0、pod-1-0和pod-2-0，从节点为：pod-0-1、pod-1-1和pod-2-1。

其中，未部署的节点可以理解为Redis集群中未部署至宿主机的节点或者未与宿主机绑定的节点。具体的，将预先配置的正则表达式与Redis集群中未部署至宿主机的节点进行匹配，将匹配出的一个节点确定为目标主节点。

S120，确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机。

其中，设定条件为已部署Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值。其中，设定阈值可以是45％-55％之间的任意值，本实施例中，可以设置为50％。宿主机是K8S集群中的工作负载节点，每个宿主机会被分配一些工作负载(docker容器)，用于部署Redis集群中的节点。

本实施例中，确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机的过程可以是：获取Redis集群包含的主节点总数量；对于每个宿主机，获取宿主机已部署的主节点数量；根据已部署的主节点数量和主节点总数量确定数量比例；若数量比例未超过设定阈值，则宿主机满足设定条件。

其中，宿主机已部署的主节点数量可以理解为宿主机已部署同一个Redis集群的主节点数量。根据已部署的主节点数量和主节点总数量确定数量比例的过程可以是：将已部署的主节点数量除以该Redis集群的主节点总数量，获得已部署主节点的数量比例。若已部署主节点的数量比例大于或者等于设定阈值，则该宿主机不满足设定条件，若已部署主节点的数量小于(即未超过)设定阈值，则该宿主机满足设定条件。本实施例中，满足设定条件的宿主机包括多个，则对多个满足设定条件的宿主机进行打分，将得分最高的宿主机作为第一目标宿主机。

S130，将目标主节点部署于第一目标宿主机。

具体的，在确定了第一目标宿主机后，将目标主节点部署于第一目标宿主机。

可选的，将目标主节点部署于第一目标宿主机的过程可以是：调度目标主节点；将调度的目标主节点部署于第一目标宿主机。

本实施例中，通过K8s默认调度器及对其扩展的自定义调度器对主节点进行调度。

可选的，在调度目标主节点之前，还包括如下步骤：判断Redis集群中的其他主节点是否处于调度状态；若其他主节点处于调度状态，则等待其他主节点调度完成之后，调度目标主节点。

本实施例中，在确定了目标主节点和第一目标宿主机后，首先检查Redis集群中是否存在处于调度状态的主节点，若存在，则等待其他主节点调度完成之后，继续调度目标主节点，从而将调度的目标主节点部署于第一目标宿主机。

具体的，在将目标主节点部署于第一目标宿主机之后，还包括如下步骤：更新第一目标宿主机的已部署的主节点数量。

本实施例中，在将目标主节点部署于第一目标宿主机之后，更新第一目标宿主机的已部署的主节点数量，利于后续准确的将还未部署的节点部署到宿主机上，防止由于数据差异影响Redis集群的部署。

可选的，该方法还包括：将目标主节点对应的从节点部署于第二目标宿主机。

其中，第二目标宿主机与第一目标宿主机不同。本实施例中通过Pod反亲和性配置，利用K8s默认的调度器对从节点进行调度。

本实施例中，在将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机之后，返回执行获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机的操作，直到将Redis集群中的所有节点部署于宿主机上。

本实施例的技术方案，获取Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，设定条件为已部署Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；将目标主节点部署于第一目标宿主机。本发明实施例提供的Redis集群的部署方法，同一宿主机部署的主节点的数量比例小于设定阈值，不仅可以保证Redis集群的高可用性，还提高了宿主机的资源利用率，同时降低了硬件成本，尤其在宿主机数量较少且Redis集群分片规模较大的情况下，仍可保障Redis集群的可用性。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种Redis集群高可用的部署装置的结构示意图。所述Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点。如图3所示，该装置包括：

目标主节点获取模块310，用于获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；

第一目标宿主机确定模块320，用于确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；

节点部署模块330，用于将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

可选的，目标主节点获取模块310，还用于：

获取预先配置的正则表达式；

根据所述正则表达式从未部署的节点中确定出一个主节点。

可选的，第一目标宿主机确定模块320，还用于：

获取所述Redis集群包含的主节点总数量；

对于每个宿主机，获取所述宿主机已部署的主节点数量；

根据所述已部署的主节点数量和所述主节点总数量确定数量比例；

若所述数量比例未超过设定阈值，则所述宿主机满足设定条件。

可选的，还包括：更新模块，用于：

更新所述第一目标宿主机的已部署的主节点数量。

可选的，节点部署模块330，还用于：

调度所述目标主节点；

将调度的所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

可选的，还包括：判断模块，用于：

判断所述Redis集群中的其他主节点是否处于调度状态；

若其他主节点处于调度状态，则等待所述其他主节点调度完成之后，调度所述目标主节点。

可选的，还包括：从节点调度模块，用于：将目标主节点对应的从节点部署于第二目标宿主机；其中，第二目标宿主机与第一目标宿主机不同。

上述装置可执行本发明前述所有实施例所提供的方法，具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明前述所有实施例所提供的方法。

实施例三

图4示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图4所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如Redis集群高可用的部署方法。

在一些实施例中，Redis集群高可用的部署方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的Redis集群高可用的部署方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行Redis集群高可用的部署方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Redis集群高可用的部署方法，其特征在于，所述Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点；所述方法包括：

获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；

确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；

将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，包括：

获取预先配置的正则表达式；

根据所述正则表达式从未部署的节点中确定出一个主节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机，包括：

获取所述Redis集群包含的主节点总数量；

对于每个宿主机，获取所述宿主机已部署的主节点数量；

根据所述已部署的主节点数量和所述主节点总数量确定数量比例；

若所述数量比例未超过设定阈值，则所述宿主机满足设定条件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机之后，还包括：

更新所述第一目标宿主机的已部署的主节点数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机包括：

调度所述目标主节点；

将调度的所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在调度所述目标主节点之前，还包括：

判断所述Redis集群中的其他主节点是否处于调度状态；

若其他主节点处于调度状态，则等待所述其他主节点调度完成之后，调度所述目标主节点。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述目标主节点对应的从节点部署于第二目标宿主机；其中，所述第二目标宿主机与所述第一目标宿主机不同。

8.一种Redis集群高可用的部署装置，其特征在于，所述Redis集群包括多个分片，且每个分片包括主节点和从节点；所述装置包括：

目标主节点获取模块，用于获取所述Redis集群中未部署的一个主节点，作为目标主节点；

第一目标宿主机确定模块，用于确定满足设定条件的宿主机，作为第一目标宿主机；其中，所述设定条件为已部署所述Redis集群中的主节点的数量比例未超过设定阈值；

节点部署模块，用于将所述目标主节点部署于所述第一目标宿主机。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的Redis集群高可用的部署方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的Redis集群高可用的部署方法。

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