Redis-Cluster集群原理

一、redis-cluster

官方推荐的 redis 集群解决方案，优点在于去中心化， 去中间件，也就是说，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。理论上最大可以有 16384 个节点，性能随着节点的增加而增加。后续可自行增加或者删除节点，移动槽( slot 一共16384 个槽 )等等。

需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存活的主节点数小于总节点数的一半时，整个集群就无法提供服务了。

二、redis-cluster 架构图

1、所有 redis 集群彼此互联，通过 ping-pong 命令确定彼此的健康状态，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。

2、客户端与 redis 集群连接，不需要中间 proxy 层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个节点即可。

三、redis-cluster 投票容错机制

当黄色节点通过 ping-pong 命令，发现红色节点挂了，就会向其他节点广播。其他节点通过 ping-pong 命令去检测红色节点。当多数节点都 ping 不通红色节点的时候，该集群系统就会认为红色节点挂了。红色节点的备份节点就会自动顶上来。如果没有备份节点，或者备份节点也都挂了，该集群就挂了。

1、节点的 fail 状态是通过集群集群中超过半数的节点检测失效时才生效的。

2、redis-cluster 把所有的物理节点映射到槽( slot )上。

redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，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 hash 槽上，redis 会根据节点的数量大致均等的将 hash 槽映射到不同的节点上