面试题：Redis集群重新分片时数据迁移优化之基本策略

Question

在Redis集群重新分片过程中，简述几种常见的数据迁移基本策略，以及它们各自的优缺点是什么？

Answer 1

数据迁移基本策略

1. 基于哈希槽的迁移：Redis Cluster使用哈希槽（hash slot）来管理数据分布，共16384个哈希槽。每个节点负责一部分哈希槽。在重新分片时，直接将哈希槽及其对应的键值对从源节点迁移到目标节点。
2. 基于键空间的迁移：按照键的范围或者模式，将一部分键值对从一个节点迁移到另一个节点。例如，按照字母顺序将以某些字母开头的键迁移到特定节点。

基于哈希槽迁移的优缺点

1. 优点：
   • 简单高效：哈希槽的概念清晰，迁移过程相对简单，直接移动哈希槽对应的所有数据，无需复杂的键匹配逻辑。
   • 负载均衡：能均匀地将数据分布在集群节点上，因为哈希槽的分配是均匀的，可有效避免数据倾斜。
   • 系统感知性好：Redis Cluster自身对哈希槽有良好的管理和感知，迁移操作在集群层面容易协调和控制。
2. 缺点：
   • 粒度问题：哈希槽粒度相对固定，若数据分布特性与哈希槽分配不太匹配时，可能导致数据在节点间的分布不够灵活。
   • 数据相关性：不考虑键之间的逻辑关系，对于一些存在强关联关系的键值对，可能会被分到不同节点，增加应用处理复杂度。

基于键空间迁移的优缺点

1. 优点：
   • 灵活性高：可以根据业务需求，按照键的特定模式或范围进行迁移，对于有特定数据分布要求的应用更友好。
   • 数据关联性：能够将逻辑相关的键值对迁移到同一节点，方便应用进行批量操作和数据处理。
2. 缺点：
   • 复杂性高：需要复杂的键匹配逻辑来确定哪些键需要迁移，实现难度较大，并且可能需要对键的命名规范有严格要求。
   • 负载均衡挑战：难以保证数据在节点间的均匀分布，可能导致部分节点负载过高，部分节点负载过低，出现数据倾斜问题。