Redis叢集功能概述

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在單機Redis中介紹過Redis的複製特性以及Redis Sentinel和twemproxy，其中：

複製：可以建立指定伺服器的複製品，這些複製品可以使用者擴充系統處理讀請求的能力；

Redis Sentinel：可以在複製特性的基礎上，通過監視主從伺服器並在主伺服器故障時執行自動容錯移轉來保證系統的可用性；

twemproxy：使用分區策略來講資料庫劃分到多個不同的伺服器，以此來擴充系統儲存的資料量，並通過將命令請求分散給不同的伺服器來處理，以此來擴充系統處理命令請求的能力；

但是以上的特性都是獨立的，如果我們需要一個完整地包含複製、高可用和分區特性的Redis伺服器叢集，那麼就需要用到Redis的叢集（Cluster）特性；

 

Redis叢集

Redis的分散式資料庫實現

分布式

Redis叢集是一個由多個Redis伺服器組成的分布式網路伺服器群，叢集中的各個伺服器被稱為節點（Node），這些節點會相互串連並進行通訊；

分布式的Redis叢集沒有中心節點，所以使用者不必當心某個節點會成為整個叢集的效能瓶頸；

複製

Redis叢集的每個節點都有兩種角色可選：主節點（master node）和從節點（slave node），其中主節點用於儲存資料，而從節點則是某個主節點的複製品；

當使用者需要處理更多的請求時，添加從節點可以擴充系統的讀效能。因為Redis叢集重用了單機Redis複製特性，所以叢集的複製行為和單機複製行為是完全一樣的；

展示了為每個主節點各添加一個從節點：

節點故障檢測和自動容錯移轉

Redis叢集的主節點內建了類似Redis Sentinel的節點故障檢測和自動容錯移轉功能，當叢集中的某個主節點下線時，叢集中的其他線上主節點會注意到這一點，並對已下線的主節點進行容錯移轉；

叢集進行容錯移轉的方法和Redis Sentinel進行容錯移轉的方法基本一樣，不同的是，在叢集裡面，容錯移轉是由叢集中其他線上的主節點負責進行的，所以叢集不必另外使用Redis Sentinel。

舉個栗子：當7000下線時，7001和7002會覺察到這一點，並對7000進行容錯移轉。

分區

叢集使用分區來擴充資料庫的容量，並將命令請求的負載交給不同的節點來分擔；

叢集將使用這個資料庫分為16384個槽（slot），所有鍵都屬於這16384個槽的其中一個，計算鍵key屬於哪個槽的公式：slot_number = crc16(key)%16384，其中crc16為16位的迴圈冗餘校正和函數；

叢集中的每個主節點都可以處理0到16384個槽，當16384個槽都有某個節點在負責處理時，叢集進入上線狀態，並開始處理用戶端發送的資料命令請求；

舉個栗子：

有三個主節點7000，7001和7002，那麼：

將槽0到5460指派給節點7000負責處理；

將槽5461到10922指派給節點7001負責處理；

將槽10923到16383指派給節點7002複製處理；

這樣就可以將16384個槽平均地指派給三個節點負責處理；

轉向

對於一個被指派了槽的主節點來說，這個主節點只會處理屬於指派給自己的槽的命令請求；

如果一個節點接收到了和自己處理的槽無關的命令，那麼節點會向用戶端反饋一個轉向錯誤（redirection error），告訴用戶端，哪個節點才是負責處理這條命令的，之後用戶端需要根據錯誤中包含的地址和連接埠號碼重新向正確的節點發送命令請求；

 

Redis叢集功能概述