作者：傅, 健

程序员，Java、C++、开源爱好者. About me

redis analyst (8)- redis cluster issues in other companies

Redis Cluster发布历史：

3.0Beta1(2014.2) ->
3.0.0rc(2014.10) ->
3.0GA(2015.4) ->
3.2.11(2017.9)

本文主要分两部分：一部分是综述下一些互联网公司总结的问题；另外是个人总结使用redis的规则

（1）互联网公司实践

a.美团

目前(2016)百余集群，数千节点，主要用于缓存和存储，单个集群内存容量1TB+，15亿+的键，百万级QPS吞吐量

b.唯品会

目前(2016)在线有生产几十个cluster集群，约2千个instances，单个集群最大达到250+instances，主要是后端业务的存储，没有作为cache使用的场景。
c.大街网
command/day 20亿+， Instance 300+, Servers: 几十台， Memory:1T

d.饿了么

e.南航

分享的问题：
（1）主从节点不要在同一个机器部署：不跨机房、要跨机架、可以在一个机柜
（2）误判节点Fail进行切换: 因为单进程单线程，所以单个耗时操作时间，超过cluster-node-timeout或许会引发误判从而进行failover.
（3）某个节点内存占用飙升
（4）不响应请求或停止的情况
（5）安全漏洞
（6）周期性connection timeout
（7）内存被挤爆，系统除了报Cluster down外, 无明显错误提示
（8）AOF文件过大占满磁盘空间
（9）主库重启冲掉从库所有数据

点评：
（1）容易被忽视
（2）考虑单个耗时操作包括哪些？命令本身随着keys数目增多而耗时时间增大，例如flushall,在4.0之前是同步操作。所以存储数据特别大时，可能执行时间较长，导致引发failover。
（3）这个节点被执行了monitor命令, 定位线索的方法：info信息里面的client_longest_output_list是否太大？
（4）磁盘空间不足: 假设仅仅使用rdb，原则上rdb不会超过内存的max memory设置，但是开启aof后，不在受限于此。所以关闭rdb/aof仅使用cache时，其实还是会产生rdb，因为默认全盘同步时，先要产生rdb，然后同步。后期提出的socket直接传输，测试还是产生了rdb，这个问题没有细查。但是保险起见，仅开启rdb时，> max memory些应该问题不大。
（5）分享提到：一个是Redis未添加认证，第二个是Redis以root用户启动，一般不会出现这种问题。
（6）类似（2）： 单进程单线程，遇到慢操作
（7）查出为设置max memory，没啥好说的了。
（8）磁盘要不小了，要不aof重写规则设置的不够合理。
（9）redis官方说明也提到了这点，自动拉起挂了的禁用rdb的redis server，重启很快，还没有来得及cluster-node-timeout检测认为fail，所以不会主动切换，从而重新和slave连接后，自己的数据由于没有落地所以为空，直接冲掉backup的所有数据。

结合最近的研究和体会，总结下使用redis的一些“规则”：
（1）部署上避免鸡蛋放一箩筐：master与master之间，master与slave之间
（2）设置cluster-require-full-coverage no：避免某个master挂了，引发整个cluster瘫痪
（3）避免一切耗时操作：keys, flushall, monitor, transaction, etc.
（4）保护好自身：一定要设置max memory,同时设置好daemon，确保自动恢复。
（5）确保内存充足，避免使用swap：设置max memory < 1/2 hardware memory，以保证dump时的copy of write(cow)
（6）不要在产线上，随便执行操作，例如monitor命令
（7）使用尽量多的机器（<1000），而不是使用更大的内存：机器越少，内存越大导致每个机器的重要性更大，同时大内存不易于管理。
（8）不要在同一集群里混用存储和缓存,除非可控大小，否则不要当存储。
（9）考虑“黑马”: 热点数据或者巨大数据
（10）节约内存：尽量短的ttl；尽早删除数据保证内存释放，而不依赖“随机删除”；压缩；数据结构调整
（11）制定好规则：key命名规则；数据库（0-16，cluster不支持）使用规则
（12）使用SSD，加快全复制时间，加快启动恢复速度等等
（13）Redis Cluster一出，别想读写分离了。
（14）做好“真实”的容量评估：内存10G时，dump出的数据一定是某个值么？使用的业务数据到底是什么结构和数量级
（15）自动daemon重启+无落地的Redis,重启过快会冲掉所有数据
（16）准备好系统：关闭Transparent HugePages（在运行时动态分配内存的，所以会带来在运行时内存分配延误）；ulimit -n 65535；vm.overcommit_memory = 1（对内存申请来者不拒）

最后总结下trouble shooting的一些方法（不考虑操作系统和应用层）：

（1）日志：

loglevel verbose
logfile “/var/redis/log/redis.log”

（2）工具：

2.1 command: https://redis.io/commands#server

cluster info;

info;

role;

127.0.0.1:7001> role
1) "slave"
2) "10.224.91.234"
3) (integer) 7001
4) "connected"
5) (integer) 23871

cluster keyslot “key”;

127.0.0.1:7001> cluster keyslot “key”;
(integer) 13592

cluster nodes;

cluster slaves 2776d678f92e1a5ee5cdefd4c81df7615c799265

127.0.0.1:7001> cluster slaves 2776d678f92e1a5ee5cdefd4c81df7615c799265
1) "45f14c44358f77d0e1a754863000460dad847fae 10.224.91.233:7001 slave 2776d678f92e1a5ee5cdefd4c81df7615c799265 0 1519982493781 6 connected"

slowlog

latency

monitor


127.0.0.1:7001>monitor
OK
1519981033.980566 [0 10.224.91.234:7001] "PING"
1519981044.015475 [0 10.224.91.234:7001] "PING"
1519981044.838077 [0 127.0.0.1:37727] "AUTH" "P@ss123"

client list

127.0.0.1:7001> CLIENT LIST
id=8 addr=10.224.91.234:7001 fd=7 name= age=16484 idle=3 flags=M db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping
id=277 addr=127.0.0.1:37725 fd=18 name= age=475 idle=3 flags=O db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=monitor
id=278 addr=127.0.0.1:37727 fd=19 name= age=454 idle=369 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping
id=281 addr=127.0.0.1:37741 fd=20 name= age=331 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

 

2.2 trouble shooting tool:

redis-check-rdb

./redis-check-rdb /opt/redis/dump.rdb
[offset 0] Checking RDB file /opt/redis/dump.rdb
[offset 26] AUX FIELD redis-ver = ‘3.2.8’
[offset 40] AUX FIELD redis-bits = ’64’
[offset 52] AUX FIELD ctime = ‘1519965014’
[offset 67] AUX FIELD used-mem = ‘2511240’
[offset 76] Checksum OK
[offset 76] \o/ RDB looks OK! \o/
[info] 0 keys read
[info] 0 expires
[info] 0 already expired

redis-check-aof

redis-trib.rb (info/check)

 

2.3 debug tool for learn:

 
debug

127.0.0.1:7001> debug sleep 1
OK
(1.00s)

redis analyst (7)- redis server/client source code analyst

redis/jedis虽然代码比较少，但是很难一篇文章概况所有设计及实现细节，所以还是抓取日常工作中可能的疑问，带着问题去翻代码：

1 假设当前内存占用是10G，那么落到磁盘rdb时，是否一定也是10G？

不一定，因为一方面可以设置压缩(默认开启：rdbcompression yes)，另外一方面，假设内存中存在大量已过期数据，则也过滤掉这部分数据, dump的实现上，会遍历所有数据库（0-默认16），遍历所有数据然后保存：

int rdbSaveKeyValuePair(rio *rdb, robj *key, robj *val,
                        long long expiretime, long long now)
{
    /* Save the expire time */
    if (expiretime != -1) {
        /* If this key is already expired skip it */
        if (expiretime < now) return 0;
        if (rdbSaveType(rdb,RDB_OPCODE_EXPIRETIME_MS) == -1) return -1;
        if (rdbSaveMillisecondTime(rdb,expiretime) == -1) return -1;
    }

    /* Save type, key, value */
    if (rdbSaveObjectType(rdb,val) == -1) return -1;
    if (rdbSaveStringObject(rdb,key) == -1) return -1;
    if (rdbSaveObject(rdb,val) == -1) return -1;
    return 1;
}

2 monitor实现

void monitorCommand(client *c) {
    /* ignore MONITOR if already slave or in monitor mode */
    if (c->flags & CLIENT_SLAVE) return;

    c->flags |= (CLIENT_SLAVE|CLIENT_MONITOR);
    listAddNodeTail(server.monitors,c); //把整个客户端增加到server.monitors里面去
    addReply(c,shared.ok);
}

执行命令时：

void call(client *c, int flags) {
    long long dirty, start, duration;
    int client_old_flags = c->flags;

    /* Sent the command to clients in MONITOR mode, only if the commands are
     * not generated from reading an AOF. */
    if (listLength(server.monitors) &&
        !server.loading &&
        !(c->cmd->flags & (CMD_SKIP_MONITOR|CMD_ADMIN)))
    {
        replicationFeedMonitors(c,server.monitors,c->db->id,c->argv,c->argc); //把命令发到client去
    }

可以根据info来查询输出list的最大值。或者根据client list也可以排查问题

client_longes_output_list信息获取的方法，遍历所有client，获许对应的值，取最大值。

void getClientsMaxBuffers(unsigned long *longest_output_list,
                          unsigned long *biggest_input_buffer) {
    client *c;
    listNode *ln;
    listIter li;
    unsigned long lol = 0, bib = 0;

    listRewind(server.clients,&li);
    while ((ln = listNext(&li)) != NULL) {
        c = listNodeValue(ln);

        if (listLength(c->reply) > lol) lol = listLength(c->reply);
        if (sdslen(c->querybuf) > bib) bib = sdslen(c->querybuf);
    }
    *longest_output_list = lol;
    *biggest_input_buffer = bib;
}