详解redis集群的三种方式

Redis 是一个开源的，基于内存的数据结构存储系统，可以用作数据库、缓存和消息中间件，Redis 支持多种集群模式，包括主从复制模式、哨兵模式和集群模式，本文将详细介绍 Redis 集群的三种方式。

1、主从复制模式

主从复制是 Redis 最基本的高可用解决方案，通过配置一主多从，当主节点出现故障时，可以手动把从节点晋升为主节点，实现服务的平滑迁移。

主从复制的原理：

从服务器连接主服务器，发送SYNC命令；

主服务器接收到SYNC命令后，开始执行BGSAVE操作生成RDB文件，并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令；

主服务器BGSAVE完成后，将RDB文件发送给从服务器，从服务器收到后写入本地磁盘；

主服务器将缓冲区中的写命令发送给从服务器，从服务器重新执行这些写命令。

2、哨兵模式

哨兵是一种分布式系统，主要用于监控和管理 Redis 主从服务器架构中的故障转移，哨兵提供了监控、通知、自动故障转移和配置提供者等功能。

哨兵模式的原理：

每个哨兵都是一个独立的 Redis 进程，它们会定期检查主服务器和从服务器是否正常运行；

如果发现某个主服务器不可用，哨兵会选举出一个新的主服务器，并让其他从服务器改为复制新的主服务器；

如果发现某个从服务器不可用，哨兵会让该从服务器重新连接到主服务器。

3、集群模式

Redis 集群是一种分布式解决方案，可以将数据自动分片到多个主节点上，并提供复制和故障转移功能，Redis 集群通过哈希槽分区来避免数据倾斜问题。

集群模式的原理：

Redis 集群有固定的 16384 个哈希槽，每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放到哪个槽中；

每个主节点负责一部分哈希槽，当有新的节点加入时，会根据当前集群的哈希槽分布情况来进行分配；

当客户端发送一个 key 请求时，集群会根据 key 的哈希值找到对应的主节点，然后返回对应的 value。

相关问题与解答

1、Q: Redis 主从复制模式有什么优点？

A: 主从复制模式可以实现数据的备份和读写分离，提高系统的可用性和读取性能，当主节点出现故障时，可以手动把从节点晋升为主节点，实现服务的平滑迁移。

2、Q: Redis 哨兵模式有什么作用？

A: 哨兵主要用于监控和管理 Redis 主从服务器架构中的故障转移，它可以自动检测主服务器和从服务器的运行状态，并在主服务器出现故障时选举出一个新的主服务器，并让其他从服务器改为复制新的主服务器。

3、Q: Redis 集群模式如何避免数据倾斜问题？

A: Redis 集群通过哈希槽分区来避免数据倾斜问题，每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放到哪个槽中，这样每个主节点负责一部分哈希槽，可以保证数据的均匀分布。

4、Q: Redis 集群模式的主节点是如何分配的？

A: 当有新的节点加入时，Redis 集群会根据当前集群的哈希槽分布情况来进行分配，每个主节点负责一部分哈希槽，当有新的节点加入时，会根据当前集群的哈希槽分布情况来进行分配。