Redis集群扩容时如何保证数据迁移期间的高可用性？

题目

Redis集群扩容时如何保证数据迁移期间的高可用性？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐⭐

考点

Redis集群原理,数据迁移过程,高可用保障机制

快速回答

在Redis集群扩容期间保证高可用性的核心要点：

• 异步迁移+ASK重定向：迁移期间源节点处理请求，缺失数据时返回ASK重定向
• 槽位状态管理：使用MIGRATING/IMPORTING状态标记迁移中的槽位
• 双写机制：迁移过程中同时写入源节点和目标节点
• 增量复制：优先迁移旧数据，迁移期间新写入数据通过缓冲区同步
• 客户端重试机制：客户端正确处理MOVED和ASK重定向

一、Redis集群扩容流程

当新增节点（如Node D）后，需将部分槽位从现有节点（如Node A）迁移至新节点：

1. 使用CLUSTER SETSLOT命令标记槽位迁移状态
2. 执行MIGRATE命令迁移键值数据
3. 更新集群配置并广播新拓扑

二、高可用保障机制

1. 槽位状态管理

# 在源节点标记槽位迁出
CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <target-node-id>

# 在目标节点标记槽位迁入
CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <source-node-id>

此时槽位处于过渡状态，集群仍可正常服务。

2. 数据迁移过程

• 迁移旧数据：使用MIGRATE命令原子性地批量迁移键值
• 双写新数据：迁移期间对该槽位的写操作：
  1. 在源节点执行
  2. 同步写入目标节点缓冲区
• ASK重定向：当客户端请求正在迁移的键时：

  # 源节点返回重定向
  (error) ASK <slot> <target-node-ip:port>

3. 客户端处理流程

智能客户端需实现：

def handle_redirect(response, client):
    if 'MOVED' in response:
        # 永久重定向，更新槽位映射
        update_slot_mapping()
    elif 'ASK' in response:
        # 临时重定向，仅本次请求转发
        send_to_target_node()
        client.execute_command('ASKING')  # 解除目标节点保护模式

三、最佳实践

• 分批迁移：每次迁移少量槽位（如10-100个）
• 监控迁移状态：使用CLUSTER GETKEYSINSLOT跟踪进度
• 流量低谷操作：避免业务高峰期扩容
• 客户端兼容性：确保客户端库支持ASK重定向

四、常见错误

• 客户端未实现重定向逻辑：导致迁移期间大量报错
• 迁移大Key阻塞：单线程模型下迁移大Key会阻塞其他请求
• 缓冲区溢出：迁移期间写入量过大导致目标节点复制缓冲区溢出
• 网络分区风险：迁移过程中出现网络抖动可能导致数据不一致

五、扩展知识

• 与故障转移协同：若迁移期间源节点故障，目标节点可通过IMPORTING状态快速接管槽位
• 迁移限速：使用MIGRATE的KEYS选项和分批迁移控制速度
• 校验机制：迁移完成后使用CLUSTER COUNTKEYSINSLOT验证数据完整性