Redis
案例概述
单节点Redis服务器带来的问题
- 单点故障，服务不可用
- 无法处理大量的并发数据请求
- 数据丢失一大灾难
解决方法
- 搭建Redis集群
集群模式
- 主从模式
- 哨兵模式
- 集群模式
主从模式
2.8版本之前的工作模式
在主从模式下，一个主节点负责所有的写操作和读取操作，从节点从主节点同步数据，主要用于提高读取性能和数据备份。
主从模式是Redis高可用的基础，哨兵和集群模式都是在主从模式的基础上实现高可用的
缺陷
无法实现自动化的故障转移，无法对Master进行扩容
哨兵模式
2.8版本之后的工作模式
哨兵模式在主从模式的基础上添加了高可用性。哨兵进程监控主节点和从节点的状态，并在主节点故障时自动选举新的主节点，提供故障转移功能。
缺陷
无法对Master进行扩容
集群模式（Redis Cluster）
3.0版本之后的工作模式
集群模式提供了分布式的数据存储和管理，通过数据分片和多个节点来实现高可用性和横向扩展。数据被分片存储在不同的节点上，节点间自动管理数据的分布和复制。
就是在Redis环境中采用多个Redis节点，主节点可以有多台，每个主节点都放置数据的一部分，每台主节点都有对应的从节点，用于主节点的备份
Redis 集群介绍
- Redis 集群是一个提供在多个 Redis 间节点间共享数据的程序集
- Redis 集群并不支持处理多个 keys 的命令，因为这需要在不同的节点间移动数据，从而达不到像Redis那样的性能，在高负载的情况下可能会导致不可预料的错误
- Redis 集群通过分区来提供一定程度的可用性，在实际环境中当某个节点宕机或者不可达的情况下可继续处理命令
Redis集群的优势
- 自动分割数据到不同的节点上
- 整个集群的部分节点失败或者不可达的情况下能够继续处理命令
Redis集群的实现方法
- 有客户端分片
- 代理分片
- 服务器端分片
Redis-Cluster数据分片
- Redis 集群没有使用一致性 hash，而是引入了哈希槽概念
- Redis 集群有16384个哈希槽
- 每个 key 通过 CRC16 校验后对 16384 取模来决定放置
- 集群的每个节点负责一部分哈希槽
以3个节点组成的集群为例
- 节点A包含0到5500号哈希槽
- 节点B包含5001到11000号哈希槽
- 节点C包含11001到16384号哈希槽
支持添加或者删除节点
- 添加删除节点无需停止服务
- 例如
- 如果想新添加个节点D，需要移动节点A，B，C中的部分槽到D上
- 如果想移除节点A，需要将A中的槽移到B和C节点上，再将没有任何槽的A节点从集群中删除
Redis-Cluster的主从复制模型
- 集群中具有A，B，C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少 5501 - 11000 这个范围的槽而不可用
- 为每个节点添加一个从节点A1，B1，C1。整个集群边有三个master节点和三个slave节点组成，再节点B失败后，集群便会选举B1为新的主节点继续服务
- 当B和B1都失败后，集群将不可用