面试题：Redis集群槽动态调整优化策略

Question

假设Redis集群运行过程中业务数据分布发生变化，某些哈希标签对应的键值对访问量大幅增长，导致相关槽所在节点负载过重。请详细描述如何在不影响或少影响业务的前提下，动态调整槽的指派以优化负载，包括可能涉及到的Redis命令、数据迁移过程及潜在风险。

Answer 1

1. 分析现状
   • 首先通过CLUSTER INFO命令查看集群当前状态，包括节点数量、槽的分布、集群是否处于下线状态等。使用CLUSTER NODES命令获取详细的节点信息，如每个节点负责的槽范围等，明确哪些槽所在节点负载过重。
2. 选择目标节点
   • 挑选负载较轻且有能力承接更多槽的节点作为目标节点。可以根据节点的CPU使用率、内存使用情况、网络带宽等指标来综合判断。例如，通过监控工具（如Prometheus + Grafana）获取各节点指标数据，找出相对空闲的节点。
3. 迁移槽
   • 计算槽范围：确定需要迁移的槽范围。假设slot1到slot2哈希标签对应的键值对访问量大幅增长，导致其所在节点负载过重，计划将这些槽迁移到目标节点。
   • 迁移命令：
     • 在源节点（负载过重节点）上执行CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <target - node - id>，表示源节点准备从目标节点导入指定槽的数据。例如：CLUSTER SETSLOT 1 IMPORTING <target - node - id>
     • 在目标节点上执行CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <source - node - id>，表示目标节点准备向源节点迁移指定槽的数据。例如：CLUSTER SETSLOT 1 MIGRATING <source - node - id>
   • 数据迁移：
     • 使用CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count>命令从源节点获取指定槽内的部分键，每次获取的count数量可以根据网络带宽和节点性能调整，一般几百个键为宜。例如：CLUSTER GETKEYSINSLOT 1 100
     • 然后通过MIGRATE <target - host> <target - port> "" 0 <timeout> KEYS <key1> <key2>...命令将获取到的键从源节点迁移到目标节点。例如：MIGRATE <target - host> <target - port> "" 0 5000 KEYS key1 key2，其中timeout为迁移操作的超时时间，单位是毫秒。
     • 重复上述步骤，直到该槽内所有键都迁移完成。
     • 最后在源节点执行CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <target - node - id>，将槽的所有权转移给目标节点。例如：CLUSTER SETSLOT 1 NODE <target - node - id>
4. 潜在风险
   • 数据丢失风险：在迁移过程中，如果网络不稳定或出现故障，可能导致部分数据迁移失败或丢失。可以通过增加重试机制来解决，例如在迁移失败后，记录未迁移成功的键，再次执行迁移命令。
   • 业务影响风险：虽然单个键的迁移时间较短，但大量键迁移可能会在一定程度上影响业务读写性能。可以选择在业务低峰期进行迁移操作，或者采用分批次、限流的方式进行迁移，尽量减少对业务的影响。
   • 集群状态不一致风险：在迁移过程中，如果部分操作未按顺序执行或出现异常，可能导致集群状态不一致。在迁移操作前后，要仔细检查集群状态，使用CLUSTER INFO和CLUSTER NODES命令确保槽的分配和节点状态正常。