生产事故！Redis 集群数据迁移踩坑实录与避坑指南

生产事故！Redis 集群数据迁移踩坑实录与避坑指南

大家好，我是老王，一个常年混迹于各种线上事故的运维老兵。

今天跟大家聊聊 Redis 集群数据迁移这个老生常谈，但又事故频发的话题。别看网上教程一大堆，真到生产环境，各种幺蛾子能让你怀疑人生。最近我就又双叒叕踩坑了，这次还差点搞出个大新闻。所以，痛定思痛，我决定把这次血泪教训分享出来，希望能帮各位兄弟姐妹们避避坑。

一、事故回顾：迁移一时爽，事后火葬场

事情是这样的，公司业务发展需要，原有的 Redis 集群容量告急，需要扩容。为了保证服务不停机，我们决定采用在线迁移的方式。简单来说，就是搭建一个新的 Redis 集群，然后把老集群的数据逐步迁移过去。

方案看着没毛病，我们也做了充分的测试。然而，现实总是残酷的。迁移过程中，出现了以下几个问题：

1. 迁移速度慢如蜗牛： 原本预计几小时完成的迁移，硬生生拖了一天多。监控显示，迁移速度极不稳定，时快时慢，高峰期甚至出现停滞。
2. 部分 Key 迁移失败： 迁移完成后，发现新集群中部分 Key 丢失，导致业务报错。更诡异的是，这些丢失的 Key 并没有规律可循，完全随机。
3. 客户端连接异常： 迁移期间，部分客户端出现连接超时、连接被拒绝等异常，影响了部分业务的正常运行。
4. 主从切换导致数据丢失： 在迁移接近尾声时，为了加速迁移，我们手动触发了一次主从切换。结果，切换后新集群的数据反而比切换前少了，部分新写入的数据丢失。

这些问题，每一个都足以让运维人员焦头烂额。更何况，它们还集中爆发了。我们紧急回滚，熬了几个通宵排查问题，才最终把服务恢复正常。

二、问题分析：知其然，更要知其所以然

事后复盘，我们对这次事故进行了深入分析，找到了问题的根源：

1. 迁移速度慢：

   • 网络带宽瓶颈： 我们低估了数据迁移对网络带宽的消耗。老集群和新集群之间的网络带宽被打满，导致迁移速度受限。这就像你用一根吸管去抽一大桶水，速度自然快不起来。
   • 集群配置不合理： 老集群和新集群的配置不一致，例如，cluster-node-timeout 参数设置过小，导致集群频繁进行故障检测和主从切换，影响了迁移速度。就好比，你开着一辆老爷车去跑高速，自然跑不快。
   • 迁移工具选择不当： 我们最初使用的迁移工具，对大 Key 的处理效率较低。遇到包含大量元素的 Hash、List、Set、ZSet 等类型的 Key 时，迁移速度明显下降。这就好比，你用一把小勺子去舀一大锅粥，效率自然不高。
   • **客户端阻塞：**部分客户端使用了阻塞式的读取操作（如BLPOP,BRPOP），在读取的key不存在或者迁移过程中时，会造成客户端阻塞。阻塞的客户端多了，会影响迁移速度。

2. Key 迁移失败：

   • 迁移工具 Bug： 我们使用的迁移工具存在一个已知的 Bug，在特定条件下会导致部分 Key 迁移失败。这个 Bug 就像一个隐藏的地雷，平时没事，一踩就炸。
   • Key 过期时间设置不当： 部分 Key 设置了较短的过期时间，在迁移过程中过期了，导致迁移失败。这就好比，你搬家的时候，有些东西还没搬到新家就坏了，自然就丢了。
   • 网络抖动： 迁移过程中，网络出现短暂抖动，导致部分迁移命令失败，进而导致 Key 丢失。这就好比，你搬家的时候，路上颠簸了一下，有些东西掉了，你却没发现。

3. 客户端连接异常：

   • 客户端配置不当： 客户端连接池配置过小，无法满足迁移期间的连接需求，导致部分连接请求被拒绝。这就好比，你家门口的停车位太少，客人来了没地方停车，只能走人。
   • 集群状态不稳定： 迁移过程中，集群状态频繁变化，导致客户端无法及时更新集群拓扑信息，连接到错误的节点，进而导致连接异常。这就好比，你搬家了，但没告诉朋友新地址，朋友自然找不到你。
   • 客户端没有正确处理MOVED和ASK错误。

4. 主从切换导致数据丢失：

   • 主从同步延迟： 迁移过程中，主从节点之间存在数据同步延迟。手动触发主从切换时，从节点尚未完全同步主节点的数据，导致切换后数据丢失。这就好比，你把钱从一个银行账户转到另一个银行账户，还没到账你就把原来的账户注销了，钱自然就没了。
   • AOF 持久化配置不当： 我们使用的 AOF 持久化策略是 appendfsync everysec，这意味着每秒最多可能丢失 1 秒的数据。在主从切换时，这 1 秒的数据可能尚未同步到从节点，导致切换后数据丢失。这就好比，你每隔一分钟备份一次文件，突然电脑坏了，你最多可能丢失一分钟内编辑的内容。

三、解决方案：亡羊补牢，为时未晚

针对以上问题，我们采取了以下措施：

1. 优化网络环境：

   • 扩容网络带宽： 我们临时升级了老集群和新集群之间的网络带宽，保证迁移期间的网络畅通。这就像把吸管换成了水管，抽水的速度自然快多了。
   • 使用专线网络： 如果条件允许，可以使用专线网络进行数据迁移，避免公网网络的不稳定因素。这就像你搬家的时候，走高速公路，避免了拥堵和红绿灯。

2. 调整集群配置：

   • 合理设置 cluster-node-timeout 参数： 我们根据实际情况，适当调大了 cluster-node-timeout 参数，避免集群频繁进行故障检测和主从切换。这就像给老爷车换了新轮胎，让它跑得更稳。
   • 保证新老集群配置一致： 确保新老集群的配置尽可能一致，避免因配置差异导致迁移问题。这就像你搬家的时候，新家和老家的布局尽量一样，这样你才不会感到陌生。

3. 更换迁移工具：

   • 使用官方推荐的迁移工具： 我们放弃了之前使用的迁移工具，改用 Redis 官方推荐的 redis-trib.rb 或者 redis-cli 的 --cluster 模式进行迁移。这就像你搬家的时候，找了一家靠谱的搬家公司，避免了各种麻烦。
   • 针对大 Key 进行优化： 对于大 Key，我们可以采用分批迁移的方式，避免一次性迁移大量数据导致阻塞。这就像你搬家的时候，把大件家具拆开来搬，避免了卡在门口。

   可以使用scan命令配合migrate命令进行迁移。或者使用redis-shake工具。

4. 优化客户端配置：

   • 增大客户端连接池： 我们适当调大了客户端连接池的大小，保证迁移期间有足够的连接可用。这就像你家门口的停车位增加了，客人来了都有地方停车。
   • 使用连接池管理工具： 使用连接池管理工具，例如 Jedis、Lettuce 等，可以更好地管理客户端连接，避免连接泄漏等问题。这就像你找了一个停车场管理员，帮你管理停车位，避免了各种混乱。
   • 客户端需要正确处理MOVED和ASK错误，进行重定向。

5. 避免手动触发主从切换：

   • 等待数据同步完成： 在迁移过程中，尽量避免手动触发主从切换。如果必须进行主从切换，一定要确保主从节点之间的数据同步完成。这就像你转账的时候，一定要等钱到账了再注销原来的账户。
   • 使用更安全的持久化策略： 如果对数据安全性要求较高，可以使用 appendfsync always 持久化策略，或者使用 RDB 持久化。这就像你每编辑一个字就备份一次文件，这样即使电脑坏了，你也不会丢失任何数据。

6. 监控和告警

   • 迁移过程中，需要对集群状态，迁移进度，客户端连接数，主从延迟等指标进行密切监控。出现异常时，及时告警。

四、总结：防患于未然，胜于亡羊补牢

Redis 集群数据迁移是一个复杂的过程，涉及到网络、集群配置、迁移工具、客户端配置等多个方面。稍有不慎，就可能导致数据丢失、服务中断等严重后果。

希望通过这次事故的分享，能够帮助大家更好地理解 Redis 集群数据迁移的潜在风险，并采取相应的预防措施。记住，防患于未然，胜于亡羊补牢。

最后，再给大家提几点建议：

• 做好充分的测试： 在生产环境进行迁移之前，一定要在测试环境进行充分的测试，模拟各种可能出现的情况，确保迁移方案的可靠性。
• 制定详细的迁移计划： 迁移计划要尽可能详细，包括迁移步骤、时间安排、人员分工、应急预案等。
• 做好数据备份： 在迁移之前，一定要对老集群的数据进行完整备份，以防万一。
• 保持沟通畅通： 迁移过程中，要保持与开发团队、业务团队的沟通畅通，及时同步迁移进度和可能出现的问题。

好了，今天的分享就到这里。希望大家都能平平安安，顺顺利利，远离线上事故！

如果你还有其他关于 Redis 集群数据迁移的问题，欢迎在评论区留言，我会尽力解答。