Redis データベースのリモート災害復旧を実装する PHP メソッド

インターネット アプリケーションの継続的な開発とユーザー トラフィックの継続的な増加に伴い、データベースの安定性と信頼性がますます重要な問題になっています。 Redis は、高性能のインメモリ データベースとして、さまざまなインターネット アプリケーションのシナリオで広く使用されています。この場合、Redisデータベースのリモートディザスタリカバリをどのように実装するかが解決すべき問題となります。

オフサイト災害復旧とは、データセンターで災害が発生した場合にデータ損失を防ぐために、データをオフサイトの場所にバックアップすることを指します。 Redis 自体はリモート災害復旧をサポートしていませんが、さまざまな方法で実現できます。

1. Redis レプリケーション メカニズム

Redis は、高可用性を実現するためにレプリケーション メカニズムを使用します。 Redis の高可用性は、ある Redis インスタンスから別の Redis インスタンスにデータを同期することによって実現されます。 Redis の高可用性を実現するには、マスター/スレーブ モードとセンチネル モードの 2 つの方法があります。

1.1 マスター/スレーブ モード

マスター/スレーブ モードでは、1 つの Redis インスタンスをマスターとして参照し、他の Redis インスタンスをスレーブとして参照します。マスター インスタンスは書き込み操作を担当し、スレーブ インスタンスは書き込み操作を担当します。インスタンスは読み取り操作とフェイルオーバーを担当します。マスター/スレーブ モードでは、マスター ノードがスレーブ ノードにデータを非同期にコピーし、スレーブ ノードはデータを読み取るための読み取りライブラリとしてのみ機能するため、マスターとスレーブの分離が実現されます。

マスターがデータ書き込み操作を実行すると、データの同期を確保するためにすべてのスレーブ ノードへの書き込み操作が同期されます。スレーブ ノードは、高可用性を確保するためにマスター ノードに定期的に ping コマンドを送信します。マスター ノードに障害が発生した場合は、スレーブ ノードの 1 つをマスター ノードに切り替えて、手動切り替えまたは自動フェイルオーバーを通じてサービスを提供し続けることができます。

1.2 センチネル モード

センチネル モードはマスター/スレーブ モードに基づいており、自動切り替え機能を完成させるセンチネル ノードが導入されています。 Sentinel は、マスター ノードとスレーブ ノードのステータスを含むデータのステータスを監視できます。マスター ノードがダウンすると、センチネルはスレーブ ノードを新しいマスター ノードとして自動的に選択し、他のスレーブ ノードを変更して新しいマスター ノードからデータをコピーすることで、高速フェイルオーバーを実現します。

2. Redis の永続化メカニズム

Redis は、RDB と AOF という 2 つの永続化メカニズムをサポートしており、メモリ内のデータをハードディスクに永続化してデータ損失を防ぐことができます。

2.1 RDB メカニズム

RDB メカニズムは、メモリ内の Redis データのスナップショットをハードディスクに保存します。永続的なコンテンツは、ある時点のデータです。 Redis は、クラッシュ後の再起動時のデータ回復を容易にするために、メモリ内のスナップショットをディスク ファイルに定期的にダンプします。

2.2 AOF メカニズム

AOF メカニズムは、クラッシュ後にデータを回復できるように、Redis 書き込みコマンドを記録し、増分形式でハード ディスクに永続化します。 AOF メカニズムは信頼性と耐久性が高くなりますが、一定の書き込み負荷が発生し、データの回復時に時間がかかります。

3. Redis のリモート災害復旧の実装

3.1 Redis のリモート災害復旧アーキテクチャ モデル

Redis のリモート災害復旧モデルは、アクティブ/スタンバイ モードとアクティブ/スタンバイ モードに分かれています。アクティブモデル。

1) アクティブスタンバイモード

アクティブスタンバイモードは、マスターノードとスレーブノードが異なるリージョンに存在し、マスターノードのデータが同期されるアクティブスタンバイモードです。スレーブ ノードはバックアップ マシンとしてのみ使用され、読み取りまたは書き込み操作は実行されません。マスターノードに障害が発生すると、スレーブノードがマスターノードの業務を引き継ぎます。

2) アクティブ-アクティブ モード

アクティブ-アクティブ モードはマルチアクティブ モードで、複数の Redis ノードがリクエストを同時に処理し、強力な整合性のデータ レプリケーション メソッドを採用します。複数の Redis インスタンスがマスター ノードであり、さまざまなビジネス領域にサービスを提供します。ビジネス リクエストが行われると、Redis はリクエストが存在するビジネス領域に基づいて、処理する対応する Redis インスタンスを見つけます。

3.2 実装方法

1) Redis レプリケーション メカニズムを使用してリモート ディザスタ リカバリを実装する

リモート ディザスタ リカバリ アーキテクチャでは、マスター ノードとスレーブ ノードが異なるノードに分散されます。リージョンでは、Redis レプリケーション メカニズムを使用して、異なるリージョン内のノード データの一貫性が確保されます。同時に、SLB または DNS 解決をマスター ノードに対応する IP に指定することで、ユーザー リクエストの負荷分散が実現され、リモートの災害復旧が実現されます。

2) 高可用性コンポーネントを導入してリモート災害復旧を実現する

高可用性コンポーネント (Alibaba Cloud の Redis バージョンなど) をアーキテクチャに導入して、リモート災害復旧、高可用性、データを実現します。同期、フェイルオーバー、その他の機能により、システムの信頼性と拡張性が向上します。

3.3 概要

Redis のレプリケーション メカニズム、永続化メカニズム、およびオフサイト災害復旧アーキテクチャ モデルを通じて、Redis のオフサイト災害復旧が実現され、Redis の高可用性とデータ信頼性が確保されます。同時に、実際の運用においては、特定のニーズやビジネスシナリオに基づいて適切なオフサイト災害復旧ソリューションを選択し、合理的な適用と構成を実行することも必要です。

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