Redis是开源的高性能K-V存储引擎,提供多种数据结构。Redis可以用作缓存,也可以用作存储。开源的原生Redis对集群化支持比较弱,所以基于开源社区开发了分布式框架,对用户提供分布式、稳定、易用的Redis服务,Redis计划在Redis3.0会提供官方的集群化方案,但是至今还是在测试版,并且其集群化方案在跨地域等情况下没有得到充分的验证,不适合生产环境。本文根据对数据量大、高QPS环境下的业务需求分析和单Redis实例进程的性能调研,提出了将Redis通过Proxy代理实现集群化的方案。调研整合其他的基础服务,提出了系统的整体架构,提出Proxy层集群流量的负载均衡方法以及在协议选择、多线程分发模型、Linux下的I/O复用、连接池和资源池以及多线程内存分配方式等方面的性能优化做了重点的研究并提出了解决方案。通过对集群服务质量(QoS)水平需求分析,对集群资源进行建模并实现了集群的资源管理,并通过集群中服务关联关系的管理降低服务之间的耦合。最后使用集群管理平台对服务进行了部署上线和管理,并通过监控平台查看服务的QPS和服务质量水平。在集群化设计的基础上,本文实现了包括Proxy流量分发层、Redis数据库集群和集群管理平台。提供包括服务接入、上线部署、扩容、关联管理、容量管理、服务健康状态监测和故障流量切换等对用户方透明的运维服务,在大数据流量和容量的情况下,用户的感知如同是在使用一个单机无限容量的Redis实例。本文对该集群系统的实现用在了生产环境,测试结果表明该设计方案能够满足高吞吐量、高可用性的需求,并且具有良好的可扩展性,能够实现集群的变化对服务使用者透明,满足了对服务集群化的需求。