redis的三种集群方式

1.主从复制

2.哨兵模式

3.集群

1.主从复制

主从复制原理

1. 从服务器连接到主服务器并发送SYNC命令
   2.主服务器接收到从服务器的SYNC命令后，开始执行BGSAVE命令生成RDB文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令
   3.主服务器BGSAVE执行完后，向所有从服务器发送快照文件，并发发送期间继续记录被执行的写命令
   4.从服务器收到快照文件后丢弃所有旧数据，载入收到的快照
   5.主服务器快照发送完毕后开始向冲服务器发送缓冲区中的写命令
   6.从服务器完成对快照的载入，开始接收命令请求，并执行来自主服务器缓冲区的写命令------从服务器初始化完成
   7.主服务器每执行一个写命令就会向从服务器发送相同的写命令，从服务器接收并执行收到的写命令------从服务器初始化完成后的操作

主从复制的优缺点

优点
-支持主从复制，主机会自动将数据同步到从服务器，可进行读写分离
-为了分载Master的读操作压力，Slave服务器可以为客户端提供只读操作的服务，写服务仍然必须由Master来完成
-Slave同样可以接受其他Slaves的连接和同步请求，这样可以有效的分载Master的同步压力
-Master Server是以非阻塞的方式为Slaves提供服务，所以在Master-Slave同步期间客户端仍然可以提交查询或修改请求的
-Slave Server同样是以非阻塞的方式完成数据同步的，在同步期间如果有客户端提交查询请求Redis则返回同步之前的数据

缺点
-Redis不具备自动容错和恢复功能，主服务器从服务器的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启或者更换机器才能恢复
-主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到主机，重启后会引入数据不一致的问题
-Redis比较难支持在线扩容

2.哨兵模式

当主服务器中断服务后，可以将一个从服务器升级为主服务器继续提供服务，但是这个过程需要人工手动来操作。为此Redis2.8中提供了哨兵工具来实现自动化的系统监测和故障恢复功能
哨兵的作用就是监控Redis系统运行状况。它的功能包括以下两个
（1）监控主服务器和从服务器是否正常运行
（2）主服务器出现故障时自动将从服务器转换为主服务器

哨兵的工作方式
-每个Sentinel进程以每秒钟一次的频率向整个集群中的Master主服务器，Slave从服务器以及其他的Sentinel哨兵进程发送一个PING命令
-如果一个实例instance距离最后一次有效回复PING命令的时间超过down-after-milliseconds选项所指定的值，则这个实例会被Sentinel哨兵进程标记为主观下线SDOWN
-如果一个Master主服务器被标记为主观下线，则正在监视这个Master主服务器的所有Sentinel哨兵进程要以每秒一次的频率确认Master主服务器的确进入了主观下线状态
-当有足够数量的Sentinel哨兵进程（大于等于配置文件制定的值）在指定的时间范围内确认Master主服务器进入了主观下线状态，则Master主服务器会被标记为客观下线
-在一般情况下，每个Sentinel哨兵进程会以每10秒一次的频率向集群中的所有Master主服务器，Slave从服务器发送INFO命令
-当Master主服务器被Sentinel哨兵进程标记为客观下线时，Sentinel哨兵进程向下线的Master主服务器的所有Slave从服务器INFO命令的频率从10秒一次改为每秒一次
-若没有足够数量的Sentinel哨兵进程同意Master主服务器下线，Master主服务器的客观下线状态就会被移除，若Master主服务器重新向Sentinel哨兵进程发送PING命令返回有效回复，Master主服务器的主观下线状态就会被移除

哨兵模式的优缺点
-优点
哨兵模式是基于主从模式的，所有主从的优点哨兵模式都有
主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高

-缺点
Redis较难支持在线扩容

3.Redis-Cluster集群

redis的哨兵模式基本已经可以实现高可用，读写分离，但是在这种模式下每台redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存，所有在redis3.0上加入了cluster模式，实现了redis的分布式存储，也就是说每台redis节点上存储不同的内容
Redis-Cluster采用无中心结构，它的特点如下：
-所有的redis节点彼此互联（PING-PONG机制），内部使用二进制协议优化传输速度和带宽
-节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效
-客户端与redis节点直连，不需要中间代理层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可

集群工作方式
在redis的每一个节点上，都有这么两个东西，一个是插槽slot,取值范围是：0-16383。还有一个就是cluster可以理解为是一个集群管理插件。当我们的存取key到达的时候，redis会根据crc16的算法得出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0-16383之间的哈希槽，通过这个值去找到对应的槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作。
为了保证高可用，redis-cluster集群引入了主从模式，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点。当其他主节点ping一个主节点A时，如果半数以上的主节点与A通信超时，那么认为主节点A宕机了。如果主节点A和它的从节点都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了。
cluster可以说是sentinel和主从模式的结合体，通过cluster可以实现主从和master重选功能，所以如果配置两个副本三个分片的话，就需要六个Redis实例。
因为Redis的数据是根据一定规则分配到cluster的不同机器的，当数据量过大时，可以新增机器进行扩容
这种模式适合数据量巨大的缓存要求，当数据量不是很大使用sentinel即可