Redis支持三种集群方案

Redis为什么做集群？

防止单点故障
处理高并发
处理大量数据

Redis支持三种集群方案

主从复制模式
Sentinel（哨兵）模式
Cluster模式

主从复制模式

主从复制的概念？

主从复制（又名读写分离）：是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master)，后者称为从节点(slave)，数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点)，但一个从节点只能有一个主节点。

写请求到主Redis，读请求到从Redis,读/写的路由需要负载均衡器(主Twemproxy/从Twemproxy) ,而主从Redis的负载均衡器需要做主备切换(keeplived)

图例：

主从复制的作用

数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
故障恢复：当主节点出现问题时可以由从节点提供服务实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余
负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
读写分离：可以用于实现读写分离，主库写、从库读，读写分离不仅可以提高服务器的负载能力，同时可根据需求的变化，改变从库的数量。
高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

主从复制的缺点

不具备自动容错和恢复功能 :主从宕机会影响前端的部分请求失败，需要重启机器或者手动切换前端IP才能恢复
主机宕机数据丢失：宕机前部分有部分数据未同步到从机，切换IP后会引入数据不一致降低系统可用性
数据大的问题：数据量特别大一个主是存储不了

Sentinel（哨兵）模式

哨兵模式概念

主从复制模式中，主服务中断后，需要人工手动将从服务切换为主服务，以便继续提供服务。Redis 2.8中，哨兵模式解决了这一问题，哨兵模式可以实现自动化的系统监控和故障恢复（主从切换）功能。

图例：

哨兵会持续去ping Redis的服务器，若多数哨兵ping不通服务器，表示这个服务器下线

主观下线：一个哨兵觉得服务器下线
客观下线：多数哨兵认为服务器下线
故障转移：主从切换

Cluster（集群）模式

为什么需要Redis-Cluster

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，所以在redis3.0上加入了cluster模式，实现的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的概念

Redis-Cluster采用无中心结构，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

数据分散存储

Redis 集群并没有使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做 哈希槽（hash slot） 的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。