redis怎麼實現集群

1.主從複製

#主從複製原理：

• 從伺服器連接主伺服器，發送SYNC指令； 

• 主伺服器接收到SYNC命名後，開始執行BGSAVE指令產生RDB檔案並使用緩衝區記錄此後執行的所有寫入指令； 

• 主伺服器BGSAVE執行完後，向所有從伺服器發送快照文件，並在發送期間繼續記錄被執行的寫命令； 

• 從伺服器收到快照檔案後丟棄所有舊數據，載入收到的快照； 

• #主伺服器快照發送完畢後開始向從伺服器發送緩衝區中的寫入命令； 

• 從伺服器完成對快照的載入，開始接收命令請求，並執行來自主伺服器緩衝區的寫入命令；（從伺服器初始化完成）

• 主伺服器每執行一個寫入命令就會向從伺服器發送相同的寫入命令，從伺服器接收並執行收到的寫入命令（從伺服器初始化完成後的運算）

主從複製優缺點：

#支援主從複製，主機會自動將資料同步到從機，可以進行讀寫分離
為了分載Master的讀取操作壓力，Slave伺服器可以為客戶端提供唯讀操作的服務，寫入服務仍然必須由Master來完成
Slave同樣可以接受其它Slaves的連接和同步請求，這樣可以有效的分載Master的同步壓力。
Master Server是以非阻塞的方式為Slaves提供服務。所以在Master-Slave同步期間，客戶端仍然可以提交查詢或修改請求。
Slave Server同樣是以非阻塞的方式完成資料同步。在同步期間，如果有客戶端提交查詢請求，Redis則傳回同步之前的資料

#缺點：

Redis不具備自動容錯和復原功能，主機從機的宕機都會導致前端部分讀寫請求失敗，需要等待機器重新啟動或手動切換前端的IP才能恢復。
主機宕機，當機前有部分資料未能及時同步到從機，切換IP後還會引入資料不一致的問題，降低了系統的可用性。
Redis較難支援線上擴容，在叢集容量達到上限時線上擴容會變得很複雜。

2.

哨兵模式#

當主伺服器中斷服務後，可以將一個從伺服器升級為主伺服器，以便繼續提供服務，但是這個過程需要人工手動來操作。 為此，Redis 2.8中提供了哨兵工具來實現自動化的系統監控和故障復原功能。

哨兵的功能就是監控Redis系統的運作狀況。它的功能包括以下兩個。

    （1）監控主伺服器和從伺服器是否正常運作。 
    （2）主伺服器發生故障時自動將從伺服器轉換為主伺服器。

哨兵的工作方式：

• 每個Sentinel（哨兵）程序以每秒鐘一次的頻率向整個集群中的Master主伺服器，Slave從伺服器以及其他Sentinel（哨兵）程序發送一個PING 指令。

• 如果一個實例（instance）距離最後一次有效回覆PING 指令的時間超過down-after-milliseconds 選項所指定的值， 則這個實例會被Sentinel（哨兵）進程標記為主觀下線（SDOWN）

• 如果一個Master主伺服器被標記為主觀下線（SDOWN），則正在監視這個Master主伺服器的所有Sentinel（哨兵）程序要以每秒一次的頻率確認Master主伺服器的確進入了主觀下線狀態

• 當有足夠數量的Sentinel（哨兵）進程（大於等於設定檔指定的值）在指定的時間範圍內確認Master主伺服器進入了主觀下線狀態（SDOWN）， 則Master主伺服器會被標記為客觀下線（ODOWN）

• 在一般情況下，每個Sentinel（哨兵）程序會以每10 秒一次的頻率向叢集中的所有Master主伺服器、Slave從伺服器發送INFO 指令。

• 當Master主伺服器被Sentinel（哨兵）程序標記為客觀離線（ODOWN）時，Sentinel（哨兵）程序向下線的Master主伺服器的所有Slave從伺服器發送INFO 指令的頻率會從10 秒一次改為每秒一次。

• 若沒有足夠數量的 Sentinel（哨兵）程序同意 Master主伺服器下線， Master主伺服器的客觀下線狀態就會被移除。若 Master主伺服器重新向 Sentinel（哨兵）程序發送 PING 指令返回有效回复，Master主伺服器的主觀下線狀態就會移除。

 哨兵模式的優缺點

#優點：

• ##哨兵模式是基於主從模式的，所有主從的優點，哨兵模式都具有。

• 主從可以自動切換，系統更健壯，可用性更高。

缺點：

• #Redis較難支援線上擴容，在叢集容量達到上限時線上擴容會變得很複雜。

3.Redis-Cluster叢集

#redis的哨兵模式基本上已經可以實現高可用，讀寫分離，但在這種模式下每台redis伺服器都儲存相同的數據，很浪費內存，所以在redis3.0上加入了cluster模式，實現的redis的分散式存儲，也就是說每台redis節點上存儲不同的內容。

 Redis-Cluster採用無中心結構,它的特性如下：

• 所有的redis節點彼此互聯(PING-PONG機制),內部使用二進位協定優化傳輸速度和頻寬。

• 節點的fail是透過叢集中超過半數的節點偵測失效時才生效。

• 客戶端與redis節點直連,不需要中間代理層.客戶端不需要連接叢集所有節點,連接叢集中任何一個可用節點即可。

運作方式：

在redis的每一個節點上，都有這麼兩個東西，一個是插槽（slot），它的值範圍為：0-16383。還有一個就是cluster，可以理解為是一個叢集管理的插件。當我們的訪問的key到達的時候，redis會根據crc16的演算法得出一個結果，然後把結果對16384 求餘數，這樣每個key 都會對應一個編號在0-16383 之間的哈希槽，通過這個值，去找到對應的插槽所對應的節點，然後直接自動跳到這個對應的節點上進行訪問操作。

為了確保高可用，redis-cluster叢集引入了主從模式，一個主節點對應一個或多個從節點，當主節點宕機的時候，就會啟用從節點。當其它主節點ping一個主節點A時，如果半數以上的主節點與A通訊超時，那麼就認為主節點A宕機了。如果主節點A和它的從節點A1都宕機了，那麼該叢集就無法再提供服務了。

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