面试题：优化Redis集群槽指派提升资源利用率的策略

Question

假设你负责一个高并发的Redis集群，当前资源利用率较低，在不改变硬件配置的前提下，你会采取哪些具体策略来优化槽指派以提升资源利用率？说明每种策略的实现思路和预期效果。

Answer 1

重新平衡槽分布策略

1. 实现思路：
   • 使用Redis自带的redis-trib.rb工具（对于Redis 3.0及以上版本集群模式），执行重新分片命令redis - trib.rb reshard <master - node - address>。该命令会引导用户交互选择源节点、目标节点以及需要移动的槽数量。它会从源节点迁移指定数量的槽到目标节点。
   • 也可以使用更自动化的工具，例如在一些云Redis服务提供的管理控制台中有重新平衡槽分布的功能，它会自动检测槽分布不均衡的情况，并根据算法重新分配槽。
2. 预期效果：通过将槽均匀分布在各个节点上，避免部分节点负载过高，部分节点负载过低的情况，提升整个集群的资源利用率，减少单个节点因高负载可能出现的性能瓶颈，提高整体高并发处理能力。

基于数据访问模式调整策略

1. 实现思路：
   • 首先通过监控工具（如Redis自带的INFO命令结合监控脚本，或者第三方监控工具如Prometheus + Grafana）收集一段时间内各个键的访问频率和访问模式。
   • 对于经常一起访问的键（如具有关联业务逻辑的键），通过手动调整槽指派，将这些键所在的槽分配到同一个节点上。例如，通过CLUSTER SETSLOT <slot - number> <node - id>命令手动指定槽到特定节点。
2. 预期效果：减少跨节点的数据交互，降低网络开销，提高访问这些相关键的效率，进而提升整个集群在处理高并发业务时的性能，充分利用节点资源。

动态调整策略

1. 实现思路：
   • 开发一个监控脚本，定期检查每个节点的资源利用率（如CPU使用率、内存使用率、网络带宽等）。可以使用Redis的INFO命令获取节点的各种指标信息。
   • 基于设定的阈值，当某个节点资源利用率过高，而其他节点资源利用率较低时，脚本自动触发重新分片操作。例如，当一个节点CPU使用率超过80%，而其他节点平均在30%时，脚本调用redis - trib.rb reshard进行槽的迁移。
2. 预期效果：能够根据集群运行时的实时资源状况，动态地调整槽的指派，始终保持集群资源的高效利用，适应高并发场景下业务量的动态变化。