Redis集群

一、简介

主从模式可以避免单点故障，实现读写分离。
一个主节点（M）可以有多个从节点（S），在S的配置文件里配M的地址、端口、密码即可。S一般是只读的，修改配置slave-read-only no可以让S可写。

主从同步过程：

Redis全量复制一般发生在Slave首次初始化阶段，这时Slave需要将Master上的所有数据都复制一份。具体主从同
步骤如下：
1）从服务器连接主服务器，发送SYNC命令；
2）主服务器接收到SYNC命名后，开始执行BGSAVE命令生成RDB快照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，并在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从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；
7）后期同步会先发送自己slave_repl_offset位置，只同步新增加的数据，不再全量同步。

二、Sentinel（哨兵模式）

Redis Sentinel程序集群（一般有3-5个节点）用来监控redis集群，客户端连进来时会先连接sentinel，获取Master的地址，再去连接Master进行操作。假如某个Master挂了，sentinel就从Slave节点中选一个最优的转为Master，然后将这个节点的地址告诉客户端。原先挂点的节点恢复之后，会变成Slave加入到集群。
sentinel尽可能为了尽可能保证消息少丢失，有2个参数限制主从延迟过大：

min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 10

第一个参数表示主节点至少有1个从节点在正常复制，否则就停止提供写服务。
第二个参数表示如果10秒内主节点没收到从节点的反馈，那么就意味着主从同步不正常。

缺点：不好扩容

三、Codis

redis客户端通过Codis中间件集群来读写，Codis拿到key时，将它那些crc32得到hash值，然后对1024（可配）取模得到一个槽位（slot），Codis就将这个key存到对应的redis节点上。不同的Codis实例直接通过zk来同步槽位信息。增加节点时，Codis会扫描slot下的所有key，进行迁移。迁移过程中如果收到某个key的命令，那就对该key先进行迁移（如果需要的话），然后再去新的节点里操作。

缺点：

• 不支持事务，rename等。因为事务只能在单实例里完成，rename的两个key如果在不同实例里的话也是无法完成的。
• 单个key对应的value不宜过大，否则迁移较慢
• 因为是中间件，增加网络开销，稍微影响性能。
• 需要维护zk

优点：
设计简单，后台管理界面友好，支持服务服务集群管理，也不像redis cluster那样需要大量调优的参数。

四、Redis Cluster

他，是Redis的亲儿子，他将所有数据划分为16384个slots，拿到key时默认会对key进行crc32进行hash，然后将得到的值对16384取模，得到的结果作为slot。每个节点负责一部分，槽位信息存在每个节点里。当client连接集群时，它也会得到一份集群的槽位配置信息，当client要查某个key时，直接定位点目标节点。
跳转
当客户端像一个错误的节点发出指令时，该节点发现所属槽位不归自己管，就给客户端回个MOVED指令：-MOVED 3999 127.0.0.1:6381，表示3999槽位已经迁移到127.0.0.1:6381节点了，然后客户端修改自己的槽位映射表。
迁移
Redis Cluster提供了redis-trib让运维人员可以手动迁移。迁移的单位是slot，过程大概就是从源节点获取内容 => 存到目标节点 => 从源节点删除内容。
Redis Cluster可以为每个主节点设置从节点，主节点down掉时，从节点可以提升为主节点。真实的机房里往往会出现网络抖动，就是部分节点直接连接变得不可访问，然后又很快恢复。因此redis cluster提供参数cluster-node-timeout表示某节点一定时间timeout时才被判定down掉了。如果节点down了，客户端会收到ClusterDown的错误，这时客户端就会关闭所有的连接，清空槽位映射关系表，然后向上层抛错。待下一条指令过来时，就会重新尝试初始化节点信息。

参考资料

《Redis 深度历险： 核心原理和应用实践》
Redis 主从配置