Hogyan teszi lehetővé a Redis Cluster a skálázást?

Question

Accepted Answer

**Redis Cluster** lehetővé teszi a **horizontális skálázást** azáltal, hogy az adatokat több Redis csomópont között feldarabolja — elosztja az adathalmazt (és a terhelést), így a Redis nagyobb mennyiségű adat és átviteli sebesség kezelésére képes, mint amely egyetlen szerver memóriájába befér. Az adatokat **hash sloton** keresztül particionálja és beépített magas rendelkezésre állást biztosít.

## Feldarabolás hash sloton keresztül

```text
Redis Cluster divides the keyspace into 16384 HASH SLOTS.
  → each key maps to a slot: slot = CRC16(key) mod 16384
  → slots are distributed across the cluster's primary nodes
  → each node owns a subset of slots (and thus a subset of the data)
→ This spreads data and load across nodes → scales memory and throughput horizontally.
```

Az adatok csomópontok között vannak particionálva **hash slotok** segítségével (összesen 16384): minden kulcs egy slotba kerül, és a slotok elsődleges csomópontok között vannak szétterítve — így minden csomópont az adatok egy részét tartalmazza, ami egyetlen szerver kapacitásán túli skálázást tesz lehetővé.

## Magas rendelkezésre állás beépítve

```text
Each primary node has REPLICAS:
  → if a primary fails, one of its replicas is promoted (automatic failover)
  → the cluster continues serving (HA without separate Sentinel)
→ Redis Cluster combines SHARDING (scale) + REPLICATION (HA).
```

## Kliensek és átirányítás

```text
→ Clients connect to the cluster; a key's request goes to the node owning its slot.
→ If a client hits the wrong node, it gets a MOVED redirect to the right node
  (cluster-aware clients cache the slot map and route directly).
```

## A többkulcsos korlát (fontos)

```text
⚠️ Multi-key operations only work if all keys are in the SAME slot (same node):
  → operations spanning keys on different nodes are NOT supported directly
  → use HASH TAGS to force related keys into the same slot:
     {user:1000}:profile and {user:1000}:settings → same slot ({...} part is hashed)
→ Design keys so related data that's used together shares a slot.
```

## Miért számít

A Redis Cluster megértése fontos a **Redis horizontális skálázásához egyetlen szerver túlméretezetésén túl**, így értékes senior szintű ismeret nagy léptékű Redis telepítéseknél.

A magvető érték a **horizontális skálázás**: amikor az adat vagy átviteli sebesség meghaladja azt, amit egyetlen Redis szerver memóriája képes kezelni, a Cluster **az adatokat több csomópont között feldarabolja** (16384 **hash sloton** keresztül, ahol minden kulcs egy slotba kerül, amely az elsődleges csomópontok között van elosztva), szétterítve az adatokat és a terhelést, hogy a memória és az átviteli sebesség egyetlen gépen túl skálázható legyen — az alapvető nagy léptékű rendszereknél.

A **hash slot mechanizmus** megértése (hogyan térképez le a kulcsok slotokra és a slotok csomópontokra) alapvető fontosságú annak megértéséhez, hogy a Cluster hogyan osztja el az adatokat.

Annak ismerete, hogy a Cluster **beépített magas rendelkezésre állást** biztosít (minden elsődlegesnek van replikája automatikus failoverrel, egyesítve a feldarabolást és a replikációt anélkül, hogy külön Sentinelt kellene használni) fontos a megbízhatóság szempontjából nagy léptékben.

A **kliens átirányítás** megértése (MOVED átirányítások, cluster-tudatos kliensek cacheelve a slot térképet) magyarázza, hogyan érkeznek a kérések a megfelelő csomóponthoz.

Kritikusan fontos a **többkulcsos korlát** megértése — hogy a többkulcsos műveletek megkövetelik, hogy az összes kulcs ugyanabban a slotban legyen, amelyet **hash tagek** oldanak meg (`{user:1000}:...` kikényszerítve a kapcsolódó kulcsokat ugyanarra a slotba) — ez alapvető fontosságú, mert valódi korlátozás, amely a kulcs tervezésre hatással van (az egymással együtt használt kapcsolódó adatoknak azonos helyen kell lenniük), és annak megértésének hiánya hibákat okoz a cluster többkulcsos műveleteivel.

Mivel egy egyetlen Redis szerveren túli skálázás valódi igény nagy forgalmú rendszereknél, és mivel a Redis Cluster (feldarabolás hash sloton keresztül + beépített HA) az ennek az eszköze — a fontos hash-tag/többkulcsos korláttal, amely a tervezésre hatással van — a Redis Cluster megértése fontos senior szintű ismeret a Redis skálázásához, olyan téma, amely a horizontális skálázás megértését és a gyakorlati korlátokat (kulcsos közös meghatározás) mutatja, amelyek az Redis adatok csomópontok közötti elosztásával járnak.