Kif Redis Cluster jippermetti l-iskalijar?

Question

Accepted Answer

**Redis Cluster** jippermetti **iskalijar orizzontali** billi joqom id-dejta fuq għadd ta' nodi Redis — tqassam id-dataset (u l-load) sabiex Redis ikun jista' jimmaniġġja dejta u throughput aktar minn il-memorja ta' server wieħed. Jaqsam id-dejta permezz ta' **hash slots** u jipprovdi high availability integrat.

## Sharding permezz ta' hash slots

```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.
```

Id-dejta tinqasam bejn in-nodi permezz ta' **hash slots** (16384 total): kull key iħasshom għal slot, u l-slots jintatraw fuq in-nodi primarji — għalhekk kull node jiddet parti mid-dejta, jiskala l-kapacità aktar minn server wieħed.

## High availability integrat

```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).
```

## Clients u redirection

```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).
```

## Il-multi-key constraint (importanti)

```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.
```

## Għaliex huwa importanti

Il-fehim ta' Redis Cluster huwa importanti għall-**iskalijar orizzontali ta' Redis aktar minn server wieħed**, għalhekk huwa għarifa ta' livell senior għall-deployments ta' Redis fuq skala kbira.

Il-valur ewlieni huwa **iskalijar orizzontali**: meta d-dejta jew throughput jaqgħu aktar minn dik li l-memorja ta' server Redis wieħed tista' jimmaniġġja, Cluster **joqom id-dejta fuq għadd ta' nodi** (permezz ta' 16384 **hash slots**, kull key immappat għal slot distribwit fuq in-nodi primarji), toqsum id-dejta u l-load biex tiskala l-memorja u throughput aktar minn magina wieħed — essenzjali għal sistemi fuq skala kbira.

Il-fehim tal-**hash slot mechanism** (kif il-keys jimappaw għal slots u l-slots għan-nodi) huwa fundamentali għal kif Cluster toqsum id-dejta.

Il-għarif li Cluster jipprovdi **high availability integrat** (kull primarju għandu replicas bi failover awtomatiku, jikkombijna sharding u replication mingħajr ma jkun hemm bżonn Sentinel separatu) huwa importanti għall-affidabilità fuq skala.

Il-fehim tal-**client redirection** (MOVED redirects, clients li jafu l-cluster iċċaċċjaw il-slot map) jispjega kif ir-requests iwasslu għan-node t-tajba.

Kritikament, il-fehim tal-**multi-key constraint** — li l-operazzjonijiet multi-key jirrikjeduh il-keys kollha fl-istess slot, aġġustati bl-**hash tags** (`{user:1000}:...` li jforzaw keys relatat għall-istess slot) — huwa essenzjali għaliex huwa limitazzjoni reali li taffettwa d-disinn tal-keys (id-dejta relatata użata flimkien trid tkun co-localized), u li tafham dan tikkawża errors bl-operazzjonijiet multi-key f'cluster.

Billi l-iskalijar aktar minn server Redis wieħed huwa bżonn reali għal sistemi bi volum għoli, u billi Redis Cluster (sharding permezz ta' hash slots + HA integrat) huwa l-mekkaniżmu għalih — bl-important hash-tag/multi-key constraint li taffettwa d-disinn — il-fehim ta' Redis Cluster huwa għarifa importanti ta' livell senior għall-iskalijar ta' Redis, tema li turi l-fehim tal-iskalijar orizzontali u l-limitazzjonijiet prattiċi (key co-location) li ġejjin mal-qsim ta' dejta Redis fuq nodi.