Redis第10讲——Redis数据分片的三种算法

Redis Cluster通过哈希槽(hash slot)来实现数据分片，一共有16384个哈希槽。Redis Cluster采用的是哈希标签的方式来分配这些槽。这里我们主要讨论三种数据分片的方法：

1. 哈希取模：这是最简单的方式，我们可以通过对键的哈希值进行取模运算来决定键应该分配到哪个节点。但是这种方式在添加或删除节点时，会导致大量的数据迁移。
2. 一致性哈希：一致性哈希可以很好地解决数据迁移的问题。在添加或删除节点时，只会影响到相邻的节点，这个影响范围被称为“环”。
3. 哈希槽：Redis Cluster采用的就是这种方式，它将16384个哈希槽均匀分布到各个节点上，并且每个键都属于这16384个槽的其中一个。

以下是一个简单的Python示例，展示了如何使用哈希槽的方式来分配数据：

import redis
 
class RedisSharder:
    def __init__(self, nodes):
        self.nodes = nodes
        self.redis_nodes = {str(i): redis.StrictRedis(host=node[0], port=node[1], db=0) 
                             for i, node in enumerate(nodes)}
 
    def key_to_node(self, key):
        """计算键属于哪个节点"""
        hash_slot = hash(key) % 16384
        node_index = hash_slot % len(self.nodes)
        return self.redis_nodes[str(node_index)]
 
    def set(self, key, value):
        node = self.key_to_node(key)
        node.set(key, value)
 
    def get(self, key):
        node = self.key_to_node(key)
        return node.get(key)
 
# 使用示例
nodes = [('127.0.0.1', 6379), ('127.0.0.1', 6380), ('127.0.0.1', 6381)]
sharder = RedisSharder(nodes)
 
sharder.set('key1', 'value1')
sharder.set('key2', 'value2')
sharder.set('key3', 'value3')
 
print(sharder.get('key1'))
print(sharder.get('key2'))
print(sharder.get('key3'))

在这个例子中，我们定义了一个RedisSharder类，它接收一个节点列表，并为每个节点创建一个Redis连接。我们通过对键的哈希值取模16384来决定它属于哪个哈希槽，然后通过对哈希槽数量取模节点数量来决定它应该存储在哪个节点上。我们实现了set和get方法来模拟数据写入和读取的过程。这个例子展示了如何使用哈希槽算法来简单地实现Redis数据分片。