常见面试题-Redis 切片集群以及主节点选举机制

Redis 切片集群了解吗？

答：

Redis 切片集群是目前使用比较多的方案，Redis 切面集群支持多个主从集群进行横向扩容，架构如下：

使用切片集群有什么好处？

• 提升 Redis 读写性能，之前的主从模式中，只有 1 个 master 可以进行写操作，在切片集群中，多个 master 承担写操作压力

• 多个主从集群进行存储数据，比单个主从集群存储数据更多

  比如10G数据，1个主从集群的话，1个master需要存储10G，对有3个主从集群的切片集群来说，只需要master1存储3G，master2存储3G，master3存储4G即可

• 具备主从复制、故障转移

  切片集群中的每一个主从集群中，slave 节点不支持读，只做数据备份，因为已经有其他master节点分担压力

切片集群支持水平扩容，可以无限扩容吗？

不可以，官方推荐不要超过1000个，因为各个小集群之间需要互相进行通信，如果水平节点过多，会影响通信效率。

切片集群中插入数据时，数据被放在哪个master中？

Redis 切片集群中，数据是通过 哈希槽分区 来存储的，Redis 切片集群中有 16384 个哈希槽，每一个 master 会拿到一些槽位，在向切片集群中插入数据时，会根据 key 计算对应的哈希槽，插入到对应的哈希槽中，那么计算出来的哈希槽在哪个master中，数据当然也就被存放在对应的master上。（在切片集群中，只有master节点才有插槽，slave节点没有插槽）

故障恢复（Failover）：切片集群中如果一个master挂了，如何选举主节点？

当 master 挂了之后，该 master 下的所有 slave 会向所有节点广播 FAILOVER_AUTH_REQUEST 信息，其他节点收到后，只有 master 响应，master 会相应第一个收到的 FAILOVER_AUTH_REQUEST 信息，并返回一个 ack，尝试发送 failover 的 slave 会收集 master 返回的 FAILOVER_AUTH_ACK，当 slave 收到超过半数的 master 的 ack 后，就会变成新的 master。

这样会导致 slave 一直没收到超过半数的 master 的 ack，难道要一直选举吗？

其实不会导致 slave 一直选举的，因为在 slave 知道 master 挂了之后，会经过一个延时时间 delay 之后再去给所有节点发送选举消息

延迟时间计算：delay = 500ms + random(0~500ms) + slave_rank * 1000ms （版本不同可能不一样，原理大致相同）

slave_rank表示slave已经从master复制数据的总量的rank，rank越小，表示复制的数据越新，该slave节点也就越先发起选举。

因此数据量越多的 slave 就越早发送选举消息，也就越早得到 master 的 ack，成为新的 master。

集群切片中的脑裂问题了解吗？如何解决？

比如一个主从集群：master1 对应两个从节点 slave1、slave2，如果master1和两个从节点出现网络分区，两个slave会选举出来一个新的master节点，客户端是可以感知到两个master，但是两个master之间因为网络分区无法感知，客户端会向这两个master都写入数据，之后如果网络分区恢复，其中一个master变为slave，就会导致数据丢失问题。

如何解决？添加redis配置：

min-slave-to-write 1 

表示写数据时，写入master之后，不立即返回客户端写成功，而是去slave同步数据，取值为1表示最少同步1个slave之后，才算数据写成功，如果同步的slave节点数量没有达到我们配置的值，就算数据写失败，取值建议：集群总共3个节点，可以取1，这样集群中超过半数（1个master + 1个slave）都写入数据成功，才算写成功。

但是这个配置为了数据的一致性，牺牲了一定的集群可用性，如果一个master的所有slave都挂了，这个小集群就不可用了，master无法写入数据。

一般不使用，redis丢一点数据也影响不大，所以主要还是保证redis的可用性

集群是否完整才能对外提供服务？

当redis.conf配置 cluster-require-full-coverage no 时，表示如果一个主从集群全部挂掉之后，集群仍然可用，如果为 yes，表示不可用

比如有3个主从集群，其中一个主从集群全部瘫痪，配置为no，则整个集群仍然可以正常工作

Redis集群如何对批量操作命令的支持？

对于 mset、mget 这样的多个 key 的原生批量操作命令，redis 集群只支持所有key落在同一个slot的情况，如果多个key一定要用mset在redis集群上操作，则可以在key之前加上{XX}，这样就会根据大括号中的内容计算分片hash，确保不同的key落在同一slot内，例如：

mset {user1}: name zhuge {user1}:age 18

虽然name和age计算出来的 hash slot 值不同，但是前边加上大括号{user1}，redis集群就会根据 user1 计算插槽值，最后name和age可以放入同一插槽。