Redis集群模式（主从模式、哨兵模式和分片模式）

单机版的redis，如果这台redis挂了，所有的redis读写操作都会受影响，而且单台redis容量上限比较低，

Redis有三种集群模式：主从集群模式、哨兵集群模式和分片集群模式

（1）主从模式

所有对数据库的修改操作请求都发送到主数据库上，再由主数据库将数据同步到从数据库上，从数据库只用来读

也就是说这个过程中，主数据库承担写操作和数据同步的任务，而从数据库则可以承当读操作的任务，这样可以缓解整个系统的读压力

也就是说：将数据写（修改）到主数据库上，读数据的话是从从数据库中读

 一个主数据库可以拥有多个从数据库，从数据库还可以作为其他数据库的主库

比如在上面这张图张你可以看到：

主数据库Master的从数据库是Slave-0和Slave-1

同时Slave-1作为主数据库，Slave-1-0和Slave-1-1是它的从数据库

主redis将数据同步到从redis的过程：

 （1）一个从数据库在启动后，会向主数据库发送SYNC命令，表示从数据库想要同步主数据库的数据

（2）主数据库在接收到SYNC命令后会开始在后台保存快照（即RDB持久化的过程），并将保存快照期间接收到的命令缓存起来。在该持久化过程中会生成一个rdb快照文件

（3）主数据库发送RDB快照文件给从数据库

（4）从数据库收到主数据库的rdb快照文件后，载入该快照文件到本地，加载RDB文件，以上过程被称为复制初始化

（5）在复制初始化结束后，主数据库在每次收到写命令时都会将命令同步给从数据库，从而保证主从数据库的数据一致

也就是说复制初始化是通过rdb文件，后续你的同步就是直接发送主redis执行的写命令

可以认为复制初始化就是全量同步，后续同步就是增量同步

 

配置主从复制：

配置一台redis服务器作为从机slave（主数据库无须进行任何配置，只需要在从数据库上进行配置）

指定这台redis服务器是谁的从机，找谁当自己的主机

127.0.0.1:6380> slaveof 168.19.20.13   6379
 
 #如果master有密码，则需设置masterauth  主数据库的密码
masterauth=123
 

这里表示127.0.0.1这台redis服务器的主机是168.19.20.13  

（2）哨兵模式

 高可用方案：故障发生时，可以自动进行主从切换，运维人员可以继续睡大觉

哨兵结点通过心跳机制持续监控主从节点的健康

客户端先连接哨兵，然后哨兵告诉它去哪台redis服务器中获取数据

在主从模式上添加了一个哨兵的角色来监控集群的运行状态，如果master故障，会将一个slave提升为master

哨兵是如何得知redis集群中每个redis结点的状态的？通过心跳机制，每隔一秒就向集群中每一个redis发送ping命令，如果未在规定时间响应就认为该redis下线了（主观下线），如果超过一定数量(比如超过一半)的sentinel都认为该实例主观下线，那该redis就是客观下线

主redis宕机了如何从从redis中选一个成为新的主redis

 应用程序问哨兵我现在应该连哪一台redis服务器

 redis2作为redis1的slave，再引入一台redis sentinal 哨兵，这台哨兵和两台redis服务器都进行长连接，而且采用redis2作为redis1的slave，再引入一台redis sentinal 哨兵，这台哨兵和两台redis服务器都进行长连接，而且是心跳机制，此时后端服务器不再去redis1或者redis2中查询，而是直接问redis sentinal，应该连哪一台redis,于是后端服务器就会去连接主redis(master redis)

当redis1作为master产生了异常 ，心跳就会被破坏掉，redis sentinal就会马上将redis2 切换成master，将redis1切换成slave，这个时候sentinal会告诉后端服务器产生了change，你重新来ask一下

 如果哨兵监测到Master主数据库宕机时会自动将Slave从数据库切换成Master主数据库，然后通过发布与订阅模式通知其他从服务器修改配置文件，完成主数据库和从数据库的切换

一个哨兵进程对redis服务器进行监控可能会出现问题，为此，可以设置多个哨兵进行监控，各个哨兵之间还会进行监控，形成多哨兵模式

（3）分片集群模式

主从和哨兵两种集群模式有两个问题没有解决：海量数据存储和高并发写

1.分片集群有多个master，每个master保存不同数据（这些redis都是主数据库，一个redis保存20G的数据，那三个redis就可以保存60G的数据）

2.而且每个master redis有多个slave redis

3.master之间通过互相ping来监测彼此的健康状态

客户端可以请求集群内任意的结点，最终都会被转发到正确的结点

显然分片集群模式虽然没有哨兵，但是却实现了哨兵的功能

在集群中超过半数的节点检测到某个节点Fail后将该节点设置为Fail状态

将0~16383共16384个插槽值分配给master redis，每个master redis会获得一些插槽值：（N个结点每个结点可以分配到的插槽值是16384/N）

第一台master redis分配了0-5460号插槽值

第二台master redis分配了5461-10922号插槽值

第三台master redis分配了10923-16383号插槽值

现在我要存储一个数据，比如num=123，应该存在哪一个master redis里面呢？

根据key计算插槽值，也就是使用CRC16算法得到一个hash值，然后将这个求出来的值对16384进行取余，得到的值就是插槽值，根据这个插槽值判断这个数据存储到哪个master redis上

当分片集群要增加一个新节点master redis的时候，要重新分配插槽值，使得每个master redis分配到的插槽值为16384/N，所以还需要进行数据迁移