在單機(jī)Redis中介紹過Redis的復(fù)制特性以及Redis Sentinel和twemproxy，其中：

復(fù)制：可以創(chuàng)建指定服務(wù)器的復(fù)制品，這些復(fù)制品可以用戶擴(kuò)展系統(tǒng)處理讀請(qǐng)求的能力；

Redis Sentinel：可以在復(fù)制特性的基礎(chǔ)上，通過監(jiān)視主從服務(wù)器并在主服務(wù)器故障時(shí)執(zhí)行自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移來保證系統(tǒng)的可用性；

twemproxy：使用分片策略來講數(shù)據(jù)庫(kù)劃分到多個(gè)不同的服務(wù)器，以此來擴(kuò)展系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，并通過將命令請(qǐng)求分散給不同的服務(wù)器來處理，以此來擴(kuò)展系統(tǒng)處理命令請(qǐng)求的能力；

但是以上的特性都是獨(dú)立的，如果我們需要一個(gè)完整地包含復(fù)制、高可用和分片特性的Redis服務(wù)器集群，那么就需要用到Redis的集群（Cluster）特性；

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Redis集群

Redis的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)

分布式

Redis集群是一個(gè)由多個(gè)Redis服務(wù)器組成的分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器群，集群中的各個(gè)服務(wù)器被稱為節(jié)點(diǎn)（Node），這些節(jié)點(diǎn)會(huì)相互連接并進(jìn)行通信；

分布式的Redis集群沒有中心節(jié)點(diǎn)，所以用戶不必當(dāng)心某個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)成為整個(gè)集群的性能瓶頸；

復(fù)制

Redis集群的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩種角色可選：主節(jié)點(diǎn)（master node）和從節(jié)點(diǎn)（slave node），其中主節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而從節(jié)點(diǎn)則是某個(gè)主節(jié)點(diǎn)的復(fù)制品；

當(dāng)用戶需要處理更多的請(qǐng)求時(shí)，添加從節(jié)點(diǎn)可以擴(kuò)展系統(tǒng)的讀性能。因?yàn)镽edis集群重用了單機(jī)Redis復(fù)制特性，所以集群的復(fù)制行為和單機(jī)復(fù)制行為是完全一樣的；

下圖展示了為每個(gè)主節(jié)點(diǎn)各添加一個(gè)從節(jié)點(diǎn)：

節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)和自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移

Redis集群的主節(jié)點(diǎn)內(nèi)置了類似Redis Sentinel的節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)和自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移功能，當(dāng)集群中的某個(gè)主節(jié)點(diǎn)下線時(shí)，集群中的其他在線主節(jié)點(diǎn)會(huì)注意到這一點(diǎn)，并對(duì)已下線的主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移；

集群進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移的方法和Redis Sentinel進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移的方法基本一樣，不同的是，在集群里面，故障轉(zhuǎn)移是由集群中其他在線的主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)進(jìn)行的，所以集群不必另外使用Redis Sentinel。

舉個(gè)栗子：當(dāng)7000下線時(shí)，7001和7002會(huì)覺察到這一點(diǎn)，并對(duì)7000進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。

分片

集群使用分片來擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)的容量，并將命令請(qǐng)求的負(fù)載交給不同的節(jié)點(diǎn)來分擔(dān)；

集群將使用這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分為16384個(gè)槽（slot），所有鍵都屬于這16384個(gè)槽的其中一個(gè)，計(jì)算鍵key屬于哪個(gè)槽的公式：slot_number = crc16(key)%16384，其中crc16為16位的循環(huán)冗余校驗(yàn)和函數(shù)；

集群中的每個(gè)主節(jié)點(diǎn)都可以處理0到16384個(gè)槽，當(dāng)16384個(gè)槽都有某個(gè)節(jié)點(diǎn)在負(fù)責(zé)處理時(shí)，集群進(jìn)入上線狀態(tài)，并開始處理客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)命令請(qǐng)求；

舉個(gè)栗子：

有三個(gè)主節(jié)點(diǎn)7000，7001和7002，那么：

將槽0到5460指派給節(jié)點(diǎn)7000負(fù)責(zé)處理；

將槽5461到10922指派給節(jié)點(diǎn)7001負(fù)責(zé)處理；

將槽10923到16383指派給節(jié)點(diǎn)7002復(fù)制處理；

這樣就可以將16384個(gè)槽平均地指派給三個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理；

轉(zhuǎn)向

對(duì)于一個(gè)被指派了槽的主節(jié)點(diǎn)來說，這個(gè)主節(jié)點(diǎn)只會(huì)處理屬于指派給自己的槽的命令請(qǐng)求；

如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到了和自己處理的槽無關(guān)的命令，那么節(jié)點(diǎn)會(huì)向客戶端反饋一個(gè)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤（redirection error），告訴客戶端，哪個(gè)節(jié)點(diǎn)才是負(fù)責(zé)處理這條命令的，之后客戶端需要根據(jù)錯(cuò)誤中包含的地址和端口號(hào)重新向正確的節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令請(qǐng)求；

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redis集群功能概述的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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