redis cluster 集群架构

master-slave -sentinel集群master 写单点，无法扩容。

Redis cluster 解决 单个master-slave-sentinel集群 无法水平扩容的问题，由gossip(病毒传输协议实现无中心的集群状态维护)；

gossip 集群节点发现

redis-cluster架构中，被设计成共有16384（2的14次方）个hash slot。每个master分得一部分slot，其算法为：hash_slot = crc16(key) mod 16384 ，这就找到对应slot。群集至少需要3主3从，且每个实例使用不同的配置文件。

在cluster架构下，默认的，一般redis-master用于接收读写，而redis-slave则用于备份，当有请求是在向slave发起时，会直接重定向到对应key所在的master来处理。但如果不介意读取的是redis-cluster中有可能过期的数据并且对写请求不感兴趣时，则亦可通过readonly命令，将slave设置成可读，然后通过slave获取相关的key，达到读写分离。

redis-cluster 不可用 的情况：

1 集群主库半数宕机（无论是否从库存活）

2 集群某一节点的主从全数宕机。

当某个master挂掉后，在cluster集群仍然可用的前提下，由于某个master可能有多个slave,某个salve将提升为master节点，那么就会存在竞争，那么此时它们的选举机制是怎样的呢？于是

要理解下面的过程我们需要了解一些概念：

currentEpoch：

这是一个集群状态相关的概念，可以当作记录集群状态变更的递增版本号。每个集群节点，都会通过 server.cluster->currentEpoch 记录当前的 currentEpoch。

集群节点创建时，不管是 master 还是 slave，都置 currentEpoch 为 0。当前节点接收到来自其他节点的包时，如果发送者的 currentEpoch（消息头部会包含发送者的 currentEpoch）大于当前节点的currentEpoch，那么当前节点会更新 currentEpoch 为发送者的 currentEpoch。因此，集群中所有节点的 currentEpoch 最终会达成一致，相当于对集群状态的认知达成了一致。

其过程如下：

1.slave发现自己的master变为FAIL

2.发起选举前，slave先给自己的epoch（即currentEpoch）增一，然后请求其它master给自己投票。slave是通过广播FAILOVER_AUTH_REQUEST包给集中的每一个masters。

3.slave发起投票后，会等待至少两倍NODE_TIMEOUT时长接收投票结果，不管NODE_TIMEOUT何值，也至少会等待2秒。

4.master接收投票后给slave响应FAILOVER_AUTH_ACK，并且在（NODE_TIMEOUT*2）时间内不会给同一master的其它slave投票。

5.如果slave收到FAILOVER_AUTH_ACK响应的epoch值小于自己的epoch，则会直接丢弃。一旦slave收到多数master的FAILOVER_AUTH_ACK，则声明自己赢得了选举。

6.如果slave在两倍的NODE_TIMEOUT时间内（至少2秒）未赢得选举，则放弃本次选举，然后在四倍NODE_TIMEOUT时间（至少4秒）后重新发起选举。

只所以强制延迟至少0.5秒选举，是为确保master的fail状态在整个集群内传开，否则可能只有小部分master知晓，而master只会给处于fail状态的master的slaves投票。如果一个slave的master状态不是fail，则其它master不会给它投票，Redis通过八卦协议（即Gossip协议，也叫谣言协议）传播fail。而在固定延迟上再加一个随机延迟，是为了避免多个slaves同时发起选举。

延迟计算公式：

DELAY = 500ms + random(0 ~ 500ms) + SLAVE_RANK * 1000ms

SLAVE_RANK表示此slave已经从master复制数据的总量的rank。Rank越小代表已复制的数据越新。这种方式下，持有最新数据的slave将会首先发起选举（理论上）。