Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) · Leçon

Redis Cluster pour le partitionnement horizontal

Mettez en œuvre Redis Cluster pour répartir les données entre plusieurs nœuds et obtenir une montée en charge horizontale ainsi qu’une tolérance aux pannes.

Leçon 3 sur 411 étapes

Redis Cluster pour le partitionnement horizontal est une leçon Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) gratuite sur CoddyKit. Ceci est la leçon 3 sur 4. Tu peux lire la leçon complète ci-dessous gratuitement — puis la pratiquer en direct dans le navigateur avec un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7. Elle fait partie du parcours d'apprentissage Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams), et ta progression se synchronise sur le web et l'application CoddyKit. Le cours Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) comprend 4 leçons au total.

Certaines parties de cette leçon n'ont pas encore été traduites et s'affichent en anglais.

Scaling Beyond a Single Node

So far, we've learned about Redis replication and Sentinel for high availability. These are great for redundancy and read scaling, but what about write scaling or handling datasets larger than a single server's memory?

This is where Redis Cluster comes in. It's designed to provide horizontal scaling and fault tolerance by distributing your data across multiple Redis instances.

What is Sharding?

At its core, Redis Cluster uses sharding (also known as data partitioning). Imagine you have a massive library of books.

Instead of one giant shelf, you split the books across many smaller shelves.
Each shelf holds a portion of the books, and a librarian manages that shelf.

In Redis Cluster, each Redis instance (or node) acts like a 'librarian' managing a 'shelf' of your data. This allows you to scale both memory and CPU.

Redis Cluster Architecture

A Redis Cluster is a collection of interconnected Redis instances. Each instance can be a master or a replica.

Master Nodes: These nodes hold and manage a portion of the dataset.
Replica Nodes: These are copies of master nodes, providing high availability. If a master fails, one of its replicas can be promoted to take its place.

The cluster ensures data is distributed, and it can continue operating even if some nodes fail.

Hash Slots: How Data is Distributed

How does Redis know which node stores which piece of data? It uses hash slots.

The entire dataset is divided into 16,384 logical slots (from 0 to 16383).
Each master node in the cluster is responsible for a subset of these hash slots.
When you store a key, Redis calculates a hash of the key to determine which slot it belongs to.
This slot then maps to a specific master node.

This system allows for flexible data distribution and easy rebalancing.

Creating a Redis Cluster

To create a cluster, you need at least three master nodes for a fault-tolerant setup (each master can have replicas). Here's a conceptual CLI command using redis-cli:

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 --cluster-replicas 1

This command creates a cluster with 3 masters (on ports 7000, 7001, 7002).
--cluster-replicas 1 means each master will have one replica node.

The redis-cli tool automatically assigns hash slots to the master nodes.

Client Interaction & Redirection

When a client wants to interact with Redis Cluster, it can connect to any node. If the key the client requests doesn't belong to the connected node's hash slots, the node will respond with a MOVED redirection error.

Modern Redis client libraries (like Jedis for Java) are cluster-aware. They automatically handle these redirections by:

Learning the cluster topology (which node owns which hash slots).
Directly connecting to the correct node for a given key.

This makes interacting with a cluster surprisingly seamless for developers.

Connecting with a Java Client

Let's see how a Java client (using the Jedis library) connects to a Redis Cluster. The client needs to know at least one node in the cluster to discover the full topology.

Try running this example:

import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class RedisClusterClient {
    public static void main(String[] args) {
        // Provide at least one node to connect to the cluster
        Set<HostAndPort> jedisClusterNodes = new HashSet<>();
        jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7000)); // Example node

        try (JedisCluster jc = new JedisCluster(jedisClusterNodes)) {
            System.out.println("Connected to Redis Cluster!");

            String key = "user:100:name";
            String value = "Alice";
            jc.set(key, value);
            System.out.println("Set: " + key + " = " + value);

            String retrievedValue = jc.get(key);
            System.out.println("Get: " + key + " = " + retrievedValue);

            // Client automatically handles sharding for different keys
            jc.set("product:5:price", "99.99");
            System.out.println("Set: product:5:price = " + jc.get("product:5:price"));

        } catch (Exception e) {
            System.err.println("Error connecting to Redis Cluster: " + e.getMessage());
            System.err.println("Ensure a Redis Cluster is running on 127.0.0.1:7000");
        }
    }
}

Resharding & Rebalancing

One of the powerful features of Redis Cluster is its ability to reshard. This means you can dynamically add or remove nodes from the cluster while it's running.

When you add new master nodes, you can migrate hash slots from existing masters to the new ones.
When you remove nodes, their hash slots can be moved to other remaining masters.

This allows for flexible scaling up or down of your cluster resources without downtime.

Fault Tolerance in Cluster

Redis Cluster provides robust fault tolerance:

If a master node fails, its assigned replica is automatically promoted to become the new master.
The cluster continues to operate, as the hash slots previously managed by the failed master are now handled by its promoted replica.

However, if a master and all its replicas fail, the portion of the data managed by that master's hash slots becomes unavailable, and the cluster might cease to operate unless configured otherwise (cluster-require-full-coverage no).

Check Your Cluster Knowledge

Which of the following are primary benefits or characteristics of Redis Cluster?

Réponds-y dans la leçon interactive

Recap: Redis Cluster for Scale

In this lesson, we explored Redis Cluster, a powerful solution for scaling Redis horizontally. We learned:

Cluster uses sharding to distribute data across multiple master nodes.
Hash slots determine which node stores which key.
Client libraries are cluster-aware, handling redirections automatically.
It offers fault tolerance by promoting replicas upon master failure.
The ability to reshard allows for dynamic scaling.

Redis Cluster is your go-to when a single Redis instance can no longer meet your application's data size or throughput demands.

Gratuit pour commencer

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Questions Fréquemment Posées

La leçon « Redis Cluster pour le partitionnement horizontal » est-elle gratuite ?

Oui — le texte complet de « Redis Cluster pour le partitionnement horizontal » est gratuit à lire ici sur le web. Pour la pratiquer de manière interactive (un éditeur de code intégré et un tuteur IA 24/7) et déverrouiller le reste du cours Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams), passe à CoddyKit PRO. Le cours Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) comprend 4 leçons au total.

Qu'est-ce que j'apprendrai dans « Redis Cluster pour le partitionnement horizontal » ?

Mettez en œuvre Redis Cluster pour répartir les données entre plusieurs nœuds et obtenir une montée en charge horizontale ainsi qu’une tolérance aux pannes. Tu pratiques Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) avec du code pratique que tu exécutes directement dans le navigateur, et un tuteur IA 24/7 répond à tes questions au fur et à mesure que tu avances dans la leçon.

Dois-je avoir de l'expérience pour commencer Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) ?

Aucune expérience préalable n'est requise. Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) sur CoddyKit est structuré pour les débutants jusqu'aux apprenants avancés, donc tu peux commencer ici ou depuis le début et avancer à ton rythme. Ceci est la leçon 3 sur 4.

Combien de temps prend la leçon « Redis Cluster pour le partitionnement horizontal » ?

La plupart des leçons CoddyKit prennent environ 5–10 minutes. Chacune est courte et interactive, tu progresses régulièrement et tu repiques exactement où tu t'es arrêté sur le web et l'app.

Peux-tu écrire et exécuter du code dans cette leçon Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) ?

Oui. Chaque leçon Redis Caching & Messaging (Pub/Sub, Streams) inclut un éditeur de code intégré, tu écris et exécutes du vrai code directement dans ton navigateur et tu reçois des retours IA instantanés — aucune configuration locale requise.

Toutes les leçons de ce cours

Réplication Redis pour la redondance
Redis Sentinel pour la haute disponibilité
Redis Cluster pour le partitionnement horizontal
Résilience des connexions côté client

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