摘要：?Redis全球多活產(chǎn)品是阿里云自研、基于云數(shù)據(jù)庫(kù)Redis版(ApsaraDB for Redis)、100%兼容 Redis 協(xié)議的多活數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)數(shù)據(jù)同步通道，把多個(gè)Redis實(shí)例組網(wǎng)成1個(gè)邏輯上的 Redis 多活實(shí)例，多活實(shí)例內(nèi)的所有實(shí)例均可讀寫并保持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步。

簡(jiǎn)介

Redis全球多活產(chǎn)品是阿里云自研、基于云數(shù)據(jù)庫(kù)Redis版(ApsaraDB for Redis)、100%兼容 Redis 協(xié)議的多活數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)數(shù)據(jù)同步通道，把多個(gè)Redis實(shí)例組網(wǎng)成1個(gè)邏輯上的 Redis 多活實(shí)例，多活實(shí)例內(nèi)的所有實(shí)例均可讀寫并保持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步。數(shù)據(jù)同步通道通過(guò)內(nèi)網(wǎng)打通，具有高可靠、高安全，低延遲的特性。子實(shí)例間通過(guò)CRDT（Conflict-free Replicated Data Type）機(jī)制檢測(cè)并解決數(shù)據(jù)沖突，保障數(shù)據(jù)最終一致性。Redis全球多活產(chǎn)品輕松支持異地多個(gè)站點(diǎn)同時(shí)對(duì)外提供服務(wù)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，助力企業(yè)快速?gòu)?fù)制阿里巴巴異地多活架構(gòu)。

目前阿里云Redis全球多活產(chǎn)品已開放售賣，相關(guān)產(chǎn)品介紹詳見https://promotion.aliyun.com/ntms/act/redis-geo-replication.html。

產(chǎn)品架構(gòu)

Redis多活實(shí)例由三部分構(gòu)成：

• 云數(shù)據(jù)庫(kù) Redis 版實(shí)例

• 同步通道

• 通道管理器
  

云數(shù)據(jù)庫(kù) Redis 版實(shí)例

原生內(nèi)核的日志機(jī)制比較簡(jiǎn)單，不足以支撐多活相互復(fù)制數(shù)據(jù)，我們對(duì)aof日志改造為binlog，把每一條aof日志擴(kuò)展為oplog：

• 每條oplog包含一個(gè)全局唯一id（類似mysql的GTID），id包含兩部分, 一部分是Redis實(shí)例id，用于解決循環(huán)同步的問題，第二部分是遞增數(shù)字，保證有序和唯一。

• oplog包含邏輯時(shí)鐘信息，在目標(biāo)端Redis 執(zhí)行merge時(shí)，使用CRDT策略解決數(shù)據(jù)一致性問題。

通道

每?jī)蓚€(gè)redis實(shí)例間有負(fù)責(zé)同步oplog的雙向通道，同步過(guò)程根據(jù)oplog gtid保證exactly once語(yǔ)義，并且能處理 上下游Redis實(shí)例異常（主備切換、備庫(kù)重搭）。

通道管理器

負(fù)責(zé)通道生命周期管理

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

高可用

• 同步支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，最高可以容忍天級(jí)別的隔斷。

• 自適應(yīng)處理上下游 Redis 子實(shí)例發(fā)生HA(主備切換)的情況。

高性能

多活同步的過(guò)程是異步的，對(duì)正常的Redis讀寫沒有性能影響。
高吞吐：標(biāo)準(zhǔn)版單向同步通道10萬(wàn)tps，集群版隨 Redis 節(jié)點(diǎn)數(shù)線性擴(kuò)展。
低延遲：1個(gè)洲際內(nèi)地域間數(shù)據(jù)同步延遲在百毫秒級(jí)，跨洲際地域間延遲在1秒級(jí)。

數(shù)據(jù)最終一致

在多活場(chǎng)景中, 由于存在多個(gè)實(shí)例且每個(gè)實(shí)例都可讀寫，則在同步過(guò)程中，一定會(huì)遇到數(shù)據(jù)一致性問題。如下圖，同時(shí)在redis實(shí)例A上寫入key value_A，在redis實(shí)例B上寫入key value_B，互相同步之后很可能實(shí)例A上key的值為value_B，而實(shí)例B上key的值為value_A，這種不一致可能是業(yè)務(wù)上是不能接受的。

我們基于CRDT(Conflict-free Replicated Data Type)的方案，對(duì)redis內(nèi)核進(jìn)行針對(duì)性改造，實(shí)現(xiàn)了string、counter、hash、set、zset、hyperloglog、geo幾種數(shù)據(jù)類型的最終一致性.

功能豐富

• 多活支持Redis標(biāo)準(zhǔn)版，集群版和讀寫分離版。

• 在多活同步過(guò)程中支持 Redis 子實(shí)例規(guī)格變配。

• 支持新增和刪除redis子實(shí)例。

應(yīng)用場(chǎng)景

Redis 多活產(chǎn)品主要應(yīng)用于異地多活業(yè)務(wù)架構(gòu)的存儲(chǔ)層，業(yè)務(wù)層設(shè)計(jì)可以參考文檔《數(shù)據(jù)庫(kù)異地多活解決方案》。

原文鏈接

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