Tair (Redis® OSS-Compatible):Algılanamayan Geçiş

Açık Kaynak Redis Cluster Veri Geçişi: İlkeler ve Zorluklar

Açık kaynak Redis Cluster, Bölümleri Anahtar Başına (Per Key) yaklaşımıyla geçirir ve anahtarları toplu halde tarayıp taşıyarak tek bir Bölüm geçişini tamamlar. Süreç akışı aşağıdaki gibidir:

1. Hedef parçada içe aktarma durumunu ayarlayın.

2. Kaynak parçada taşıma durumunu ayarlayın.

3. Taşınacak Bölümün anahtar listesini kaynak parçadan alın.

4. Kaynak parçaya bir anahtar grubuyla birlikte migrate komutunu gönderin. Migrate komutu senkron ve engelleyicidir. Anahtarları geri yükleme için hedef parçaya gönderir, ardından bunları kaynaktan siler. Bu işlem anahtar listesi boşalana kadar tekrarlanır.

5. Taşınan Bölümü hedef düğüme atamak için setslot komutunu kullanın.

Anahtar Başına geçiş yaklaşımının aşağıdaki zorlukları bulunur:

• Migrate komutu senkron ve engelleyicidir; bu durum diğer isteklerin işlenmesini engeller. Büyük anahtarların taşınması uzun süreli engellemeye neden olur.

• Bir anahtar kaynak parçada bulunmadığında, istek hedef parçaya yönlendirilir ve bu durum ekstra bir yönlendirme atlama sayısı ekler.

• Çoklu anahtar komut istekleri TRYAGAIN hatası alabilir.

• Tek bir Bölümün verileri iki parça arasında dağıtılır. Bir istisna oluşursa, geçiş sorunsuz şekilde geri alınamaz.

Tair Bölüm Çoğaltma Tabanlı Kesintisiz Veri Geçişi

Tair, birincil-çoğaltma çoğaltmasının üzerine inşa edilerek çekirdek düzeyinde Bölüm çoğaltma teknolojisini (Slot Mig) geliştirmiştir. Düğümler arasında veriyi Bölümleri çoğaltarak senkronize eder ve milisaniye düzeyinde Bölüm Bekleme yazma engellemesini kontrol eden merkezi bir denetleyici (CS) ile birleştirir. Küme topolojisi değiştirildiğinde, istemci istekleri MOVED semantiğiyle yönlendirilir.

Slot Mig geçişinin akışı aşağıdaki gibidir:

1. CS, hedef parçaya slotRepl geçiş komutunu gönderir.

2. Hedef düğüm, kaynak düğüme bir slotPsync komutu gönderir.

3. Kaynak düğüm, taşınacak Bölümün anlık görüntüsünü oluşturur.

4. Hedef düğüm anlık görüntü verilerini alır.

5. Kaynak düğüm, artımlı verileri hedef düğüme senkronize eder.

6. CS, senkronizasyon boşluğunu dinamik olarak değerlendirir ve yazmayı milisaniye düzeyinde engellemek için slotReplWait gönderir. Engelleme eşik değeri aşarsa, geri alma işlemi otomatik olarak tetiklenir.

7. CS, senkronizasyon tamamlandıktan sonra küme topolojisini değiştirir. Eski istemci istekleri MOVED semantiğiyle yönlendirilir.

8. Kaynak düğüm, taşınan Bölüm verilerini siler.

Slot Mig geçişinin avantajları şunlardır:

• Salt okunur hataları ve bağlantı kopmaları yaşanmaz.

• Yalnızca topoloji değiştikten sonra MOVED semantiği kullanılır, ASK semantiği yoktur.

• Büyük anahtarlar ve çoklu anahtar istekleri etkilenmez.

• Tek bir Bölümün verileri artık bölünmez ve süreç tek adımda geri alınabilir.

Karşılaştırma: Tair Slot Mig ve Topluluk Anahtar Başına Yaklaşımı

Notlar

• Doğrudan bağlantı modu için istemcinin MOVED komutlarını işlemesi gerekir.

• Proxy modunda, ölçeği küçültme proxy düğümlerini serbest bırakır ve bu durum bağlantı kopmalarına neden olur. İstemcinin yeniden bağlantı kurma özelliğine sahip olması gerekir.

• Veri dışı komutlar (PING, INFO gibi) ile PUB/SUB ve BLOCKING komutları, Bölüm geçişinden sonra otomatik olarak yönlendirilemez. Uygulamanın yönlendirme tablosunu periyodik olarak güncellemesi gerekir.

• Veri tutarlılığını sağlamak için, geçişin son aşamasında ilgili Bölüm için yazma isteği gecikme süresi artabilir ancak istek başarısız olmaz.

Çekirdek Katmanı: REDIRECT Protokolü

Tair, Valkey topluluğuna dahil edilen algılanamayan geçiş protokolünü çekirdek düzeyinde uyguladı. Yeni protokol formatı REDIRECT HOST PORT şeklindedir; burada REDIRECT, istemcinin isteği hedef düğüme yönlendirmesi gerektiğini belirtir.

İstemci Katmanı: SDK Desteği

Tair, Valkey-Java istemcisinde algılanamayan geçiş desteğini uyguladı. Devam eden bağlantılar için, iki katmanlı bir kilitleme mekanizması bağlantı havuzunun yeniden başlatılmasını kontrol eder: ilk katman, aday yenileme için ReentrantLock'un tryLock özelliğini kullanır ve ikinci katman okuma-yazma kontrolü için ReentrantReadWriteLock'u kullanır.

İstemcilerin Valkey-Java 5.3.0 veya sonraki bir sürüme yükseltilmesi gerekir:

<dependency>
  <groupId>io.valkey</groupId>
  <artifactId>valkey-java</artifactId>
  <version>5.3.0</version>
</dependency>

Ağ Katmanı: Bağlantı Boşaltma

Tair, "LB + VIP" mimarisini kullanır. VIP geçişinden sonra, Bağlantı Boşaltma mekanizması eski bağlantıları yapılandırılabilir bir süre boyunca canlı tutar ve eski birincil düğümün bağlantıyı zarif bir şekilde kapatmadan önce REDIRECT komutunu iletmek için yeterli zamana sahip olmasını sağlar.

Küme Mimarisinde Kesintisiz Ölçeklendirme Sınırlamaları

• Örnek cloud diskleri kullanmalıdır.

• Örnek küme mimarisini kullanmalıdır.

• Desteklenen sürümler: Redis OSS 5.0 (küçük sürüm 5.2.0+), 6.0 (küçük sürüm 6.0.2.0+), 7.0; Redis 5.0 ile uyumlu Tair Memory-Optimized (küçük sürüm 5.0.34+), 6.0, 7.0; Tair Persistent Memory; Tair Disk-Based.

• İstemci MOVED komutlarını işlemeli (doğrudan mod) veya yeniden bağlantı kurma yeteneğine sahip olmalıdır (proxy modu).

Tekil Mimari Algılanamayan Geçişi Sınırlamaları

Tekil mimari için algılanamayan geçiş aşağıdaki küçük sürüm gereksinimlerine sahiptir:

• Redis OSS: Yalnızca sürüm 7.0, küçük sürüm 0.2.9 veya üzeri.

• Tair (Enterprise): Tüm ana sürümler, küçük sürüm 25.11.0.0 veya üzeri.