Redis 核心知识梳理：主从复制、集群搭建与数据类型详解（二）

一、Redis 主从复制（Replication）

1. 复制流程

主从复制的核心流程分为三步：

从节点发起同步请求 ：从节点向主节点发送 SYNC命令，请求数据同步。
主节点生成并发送 RDB 文件 ：主节点收到 SYNC后，执行 BGSAVE生成 RDB 快照文件，并发送给从节点；同时缓存此期间的新写命令。
主节点发送增量命令：RDB 传输完成后，主节点将缓存的增量写命令发送给从节点，之后持续同步新命令，保持数据一致。

2. 配置步骤

主节点：无需额外配置（默认开启主节点模式）。
从节点 ：在从节点的 redis.conf中配置，或通过命令行临时设置：
复制代码
```
slaveof <master_ip> <master_port>
```
例如：slaveof 192.168.61.131 6379。

3. 功能测试

数据同步验证 ：向主节点写入数据（如 SET test_key 123），观察从节点是否能通过 GET test_key获取到相同数据。
故障场景验证 ：关闭主节点（SHUTDOWN），此时从节点会进入只读模式，无法写入数据（文档中提到"主死了从只能读"，这是 Redis 主从复制的默认行为------从节点默认 slave-read-only yes）。

二、Redis 集群（Cluster）

1. 核心机制解析

（1）节点间为何相互 Ping-Pong？

Redis 集群采用 Gossip 协议 ，节点之间通过定期发送 PING（心跳检测）和接收 PONG（响应）消息，交换节点状态（在线/离线、槽位分配等），实现集群状态的分布式感知。

（2）为何需要检测故障节点？

Redis 集群采用 去中心化架构，但依赖"多数派投票"机制判断节点故障。若某个主节点宕机且未及时检测，其负责的槽位将无法访问，导致集群整体不可用（文档中"集群中有一个节点挂了整个群都挂了"的描述需注意：实际是"负责槽位的主节点宕机且无可用的从节点升级"时才会不可用）。

（3）客户端为何能连接任意节点？

Redis 集群将所有数据划分为 16384 个哈希槽（Slot） ，每个主节点负责一部分槽位。客户端存取数据时，通过 CRC16(key) % 16384计算 key 对应的槽位，再根据槽位与节点的映射关系，自动重定向到正确的节点（即使客户端连接非目标节点，也会返回 MOVED重定向指令）。

（4）集群最少需要多少节点？

投票容错：判断节点故障需超过半数节点同意，因此至少需要 3 个主节点（3 个节点投票时，2 票即可超过半数）。
高可用要求 ：为保证故障时从节点能升级为主节点，通常每个主节点至少配 1 个从节点，因此最小高可用集群为 3 主 3 从（共 6 个节点）。

2. 集群搭建步骤（以 6 节点为例）

（1）准备环境

删除原 Redis 实例的持久化文件（避免旧数据干扰）：
复制代码
```
cd /usr/local/redis/bin
rm -f dump.rdb appendonly.aof
```

（2）开启集群模式

修改每个节点的 redis.conf：

复制代码

cluster-enabled yes  # 开启集群模式
cluster-config-file nodes-7001.conf  # 集群配置文件（自动生成）
cluster-node-timeout 15000  # 节点超时时间（毫秒）

（3）创建 6 个节点目录

复制代码

cd /usr/local
cp -r redis redis-cluster/redis-7001
cp -r redis redis-cluster/redis-7002
# 同理复制 7003~7006

（4）修改各节点端口

分别编辑每个节点的 redis.conf，设置不同端口：

复制代码

port 7001  # 7002~7006 依次修改

（5）编写启动脚本

创建 start-all.sh批量启动节点：

复制代码

cd /usr/local/redis-cluster
vim start-all.sh
# 内容如下：
cd redis-7001/bin && ./redis-server redis.conf
cd ../redis-7002/bin && ./redis-server redis.conf
# 同理添加 7003~7006
chmod 755 start-all.sh
./start-all.sh
ps -ef | grep redis  # 验证进程

（6）安装 Ruby 环境（旧版 Redis 依赖）

Redis 3.x 集群搭建需通过 Ruby 脚本 redis-trib.rb，需安装 Ruby 及依赖：

复制代码

yum install ruby rubygems
gem install redis-3.0.0.gem  # 需提前下载对应版本的 redis.gem

（7）执行集群创建脚本

使用 redis-trib.rb初始化集群（--replicas 1表示每个主节点配 1 个从节点）：

复制代码

cd /usr/upload/redis-3.0.0/src
./redis-trib.rb create --replicas 1 \
192.168.61.131:7001 192.168.61.131:7002 192.168.61.131:7003 \
192.168.61.131:7004 192.168.61.131:7005 192.168.61.131:7006

（8）集群测试

数据存取 ：使用 -c参数开启集群模式连接：

复制代码

./redis-cli -c -p 7001
SET test_key "hello cluster"  # 自动重定向到对应槽位节点
GET test_key

高可用验证：查看集群节点状态：
复制代码
```
cluster nodes  # 显示所有节点角色（master/slave）、槽位、状态
```
关闭主节点（如 7001）后，再次执行 cluster nodes，可观察到从节点（如 7004）升级为新主节点。

三、Redis 五种数据类型及常用命令

数据类型	赋值命令	取值命令	删除命令	核心特点
String	`SET key value`	`GET key`	`DEL key`	二进制安全，最大 512MB
Hash	`HSET key field value`	`HGET key field`	`HDEL key field`	键值对集合，适合存储对象
List	`LPUSH/RPUSH key v1 v2`	`LRANGE key 0 -1`（全量）	`LREM key count v`	双向链表，支持头尾操作
Set	`SADD key v1 v2`	`SMEMBERS key`（无序）	`SREM key v`	无序不重复集合，支持交集并集
ZSet	`ZADD key score v`	`ZRANGE key 0 -1 WITHSCORES`	`ZREM key v`	有序集合（按 score 排序）

四、注意事项（文档补充与修正）

主从复制的"从节点只读" ：Redis 2.6+ 版本默认 slave-read-only yes，可通过配置关闭，但不建议（避免数据不一致）。
集群故障容错：文档中"集群中有一个节点挂了整个群都挂了"不准确，实际是"负责槽位的主节点宕机且无从节点升级"时才会不可用；若主节点有从节点，从节点会自动晋升。
Ruby 脚本的替代方案 ：Redis 5.0+ 已内置 redis-cli --cluster命令，无需依赖 Ruby，例如：
复制代码
```
redis-cli --cluster create 192.168.61.131:7001 ... --cluster-replicas 1
```