Redis集群扩容时，客户端访问正在迁移的key会遇到什么问题？

Question

在Redis集群扩容过程中，当某个槽（slot）从一个节点迁移到另一个节点时，客户端访问正在迁移的key可能会遇到“MOVED”或“ASK”错误。这是由于迁移期间key分布在不同节点，客户端可能访问到旧节点，而该节点已不再负责该key。此时若客户端未正确处理重定向，可能导致请求失败或数据不一致。此外，若迁移过程中发生网络延迟或中断，还可能引发短暂的key不可达问题，影响服务可用性。

Answer 1

一、Redis集群扩容过程中的槽迁移与客户端访问问题

在Redis Cluster的扩容过程中，当某个slot（槽）从一个节点迁移到另一个节点时，客户端可能会遇到“MOVED”或“ASK”错误。这些错误是由于Redis Cluster采用分布式架构，数据分布在多个节点上，并通过哈希槽（16384 slots）进行管理。

1. 基本概念回顾

• Redis Cluster： Redis官方提供的分布式解决方案，支持自动分片和高可用。
• Slot（槽）： Redis将所有key映射到0~16383之间的16384个槽中，每个槽由一个节点负责。
• 迁移过程： 扩容时，部分槽会从旧节点迁移到新节点，以实现负载均衡。

2. MOVED与ASK错误的本质区别

Error Type	Description	触发场景
MOVED	表示当前节点已不再负责该slot，客户端应直接连接目标节点	迁移完成后，旧节点收到请求
ASK	表示slot正在迁移中，key可能还在源节点	迁移过程中，客户端访问了未完成迁移的key

3. 客户端处理不当的影响

如果客户端不正确处理MOVED/ASK响应，可能导致以下问题：

• 请求失败：客户端未重定向至正确节点，导致操作失败。
• 数据不一致：部分写入成功、部分失败，造成状态混乱。
• 服务不可用：因频繁重试或超时引发级联故障。

4. 网络延迟与中断带来的挑战

在迁移期间，若发生网络延迟或中断，可能导致：

• 短暂key不可达：key尚未完全迁移，源节点又无法访问。
• 迁移进度停滞：节点间通信异常导致迁移卡住。
• 客户端超时：重试机制不合理，导致雪崩效应。

5. 解决方案与最佳实践

1. 客户端智能重定向： 支持自动解析MOVED/ASK响应并重连目标节点。
2. 使用成熟的客户端库： 如Redisson、Lettuce、Jedis Cluster等内置重试逻辑。
3. 迁移前预热缓存： 在迁移前将热点数据加载到目标节点，减少冷启动影响。
4. 监控迁移进度： 使用CLUSTER SLOTS或工具如redis-cli --cluster check检查迁移状态。
5. 优化网络环境： 保证节点间低延迟、高带宽，避免迁移过程中断。

6. 示例代码片段：处理MOVED错误

import redis

def get_redis_connection(slot):
    # 根据slot选择正确的节点
    node = determine_node_by_slot(slot)
    return redis.Redis(host=node['host'], port=node['port'])

def handle_request(key):
    try:
        r = redis.Redis(host='current_node', port=6379)
        value = r.get(key)
        return value
    except redis.exceptions.MovedError as e:
        print(f"Key moved to {e.args[1]}")
        r = get_redis_connection(e.slot)
        return r.get(key)  # 重新发送请求
    except redis.exceptions.AskError as e:
        print(f"Key temporarily at {e.args[1]}")
        r = redis.Redis(host=e.args[1][0], port=e.args[1][1])
        r.asking()  # 发送asking命令后继续请求
        return r.get(key)
    

7. 迁移流程图示例

            graph TD
                A[客户端发起请求] --> B{Key是否属于当前节点?}
                B -- 是 --> C[执行操作]
                B -- 否 --> D[返回MOVED或ASK错误]
                D --> E[客户端解析错误信息]
                E --> F{是否为ASK?}
                F -- 是 --> G[发送asking命令后重试]
                F -- 否 --> H[更新路由表，重定向请求]
                H --> I[操作成功]
                G --> J[操作成功]