Redis存儲系統Pika架構設計的方法是什么

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Pika 是 360 基礎架構團隊和 DBA 團隊聯合研發的一款高效、穩定、簡單可依賴的開源的 NoSQL 數據庫產品。完全兼容 Redis 協議，支持 5 種數據結構（string，hash，list，set，zset），數據持久化到 RocksDB，相比于 Redis 內存的存儲方式，能極大減少服務器資源的占用，增強了數據的可靠性。可以采用單機和集群兩種模式部署。Pika 項目 2015 年啟動，隨后在 Github 上開源，現有 3700 stars，35個 contributors，社區有大量的線上業務使 Pika。

對比 Redis

存儲容量： Redis 存儲到內存，硬件成本高，宕機恢復延遲高；Pika 借用 RocksDB 存儲到磁盤，單臺服務器所容納的數據量是 Redis 的幾十倍，宕機恢復速度快。

吞吐量： Redis QPS 更高，單臺服務器百萬級的 QPS；Pika QPS 相對較低，單服務器幾十萬，Redis 是 Pika 的 3～5 倍。

訪問延遲： Redis 應該在 1ms 以內；Pika 延遲稍高，3ms 以內。

運維部署： Redis 支持單機主從和集群兩種方式； Pika 也支持兩種方式部署。

適用場景

如果業務場景數據量比較大（> 50GB），數據可靠性要求高，那么 Pika 可以解決您的問題。

場景1：大規模數據處理系統的中間結果存儲

場景2：使用 Redis/Redis Cluster 做持久化存儲的業務系統

場景3：大型分布式系統的元數據存儲

架構設計

Pika 可以通過配置文件中的 instance-mode 配置項，設置為 classic 和 sharding，來選擇運行經典模式（Classic）還是分布式模式（Sharding）的 Pika。

• 經典模式架構

經典模式（Classic）： 即1主N從同步模式，1 個主實例存儲所有的數據，N 個從實例完全鏡像同步主實例的數據，每個實例支持多個 DBs。DB 默認從 0 開始，Pika 的配置項 databases 可以設置最大 DB 數量。DB 在 Pika 上的物理存在形式是一個文件目錄。

• 分布式模式架構

分布式模式（Sharding）： Sharding 模式下，將用戶存儲的數據集合稱為 Table，每個 Table 切分成多個分片，每個分片稱為 Slot，對于某一個 KEY 的數據由哈希算法計算決定屬于哪個 Slot。將所有 Slots 及其副本按照一定策略分散到所有的 Pika 實例中，每個 Pika 實例有一部分主 Slot 和一部分從 Slot。在 Sharding 模式下，分主從的是 Slot 而不再是 Pika 實例。Slot 在 Pika 上的物理存在形式是一個文件目錄。

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