redis官方去中心化集群redis-cluster概念是什么？

 

一、图示

其中，master1,master2,master3互相通信；每个master保存了部分信息，所有master合起来保存了所有的信息

 

二、redis-cluster运行原理

Redis Cluster是一种服务器Sharding技术，3.0版本开始正式提供。
redis cluster是去中心化，去中间件的，也就是说，集群中所有的Master节点都可以进行读写数据，不分主次，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。也即master节点之间是互相连接的。
对客户端来说，整个cluster被看做是一个整体，客户端可以连接任意一个node进行操作，就像操作单一Redis实例一样，当客户端操作的key没有分配到该node上时，Redis会返回转向指令，指向正确的node。每个Master节点与Slave节点间通过Goossip协议内部通信，异步复制。不用我们瞎操心（所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.），但是异步赋值会导致某些特定情况下的数据丢失，即，redis集群不能保证数据的强一致性

 

三、主从复制的概念

如果单个主节点失效，Redis Cluster会根据选举算法从slave节点中选择一个上升为主节点，整个集群继续对外提供服务，Redis Cluster本身提供了故障转移容错的能力。

 

四、槽的计算
Redis Cluster中，Sharding采用slot(槽)的概念，一共分成16384个槽，这有点儿类pre sharding思路。每个节点维护部分槽及槽所映射的键值数据。对于每个进入Redis的键值对，根据key进行散列，分配到这16384个slot中的某一个中。使用的hash算法也比较简单，就是CRC16后16384取模。具体算法就是：CRC16(key) % 16384。

 

五、集群进入fail状态的必要条件
A、某个主节点和所有从节点全部挂掉，我们集群就进入faill状态。
B、如果集群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave，集群进入fail状态.
C、如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态

 

六、集群最少的节点有几个？
官方推荐集群中至少有三个主节点

 

七、redisCluster的缺陷（虚拟槽分区的缺点）
a，键的批量操作支持有限，比如mset, mget，如果多个键映射在不同的槽，就不支持了
b，键事务支持有限，当多个key分布在不同节点时无法使用事务，同一节点是支持事务
c，键是数据分区的最小粒度，不能将一个很大的键值对映射到不同的节点
d，不支持多数据库，只有0，select 0
e，复制结构只支持单层结构，不支持树型结构。 

 

八、客户端与redis集群交互方式
由于Cluster架构中无Proxy层，客户端是直接与集群中的任意可用节点直接交互的
"用了哈希槽的概念，而没有用一致性哈希算法，不都是哈希么？这样做的原因是为什么呢？"
Redis Cluster是自己做的crc16的简单hash算法，没有用一致性hash。Redis的作者认为它的crc16(key) mod 16384的效果已经不错了，虽然没有一致性hash灵活，但实现很简单，节点增删时处理起来也很方便。

 

九、Redis集群重新分片（新增/移除节点）机制
新增节点：别的节点上的槽分一些出来给新的节点
删除节点：删除节点的槽分给别的节点
但这些操作是需要手动完成的，可以在不停止服务器的情况下执行

 

十、什么情况下会导致整个集群不可用？
有A，B，C三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点B失败了，那么整个集群就会以为缺少5501-11000这个范围的槽而不可用。

 

十一、例子
我们假设现在有3个节点已经组成了集群，分别是：A, B, C 三个节点，它们可以是一台机器上的三个端口，也可以是三台不同的服务器。那么，采用哈希槽 (hash slot)的方式来分配16384个slot 的话，它们三个节点分别承担的slot 区间是：
节点A覆盖0－5460;
节点B覆盖5461－10922;
节点C覆盖10923－16383.
那么，现在我想设置一个key ,比如叫my_name:
set my_name wind
按照redis cluster的哈希槽算法：CRC16(‘my_name’)%16384 = 2412。 那么就会把这个key 的存储分配到 A 上了。
同样，当我连接(A,B,C)任何一个节点想获取my_name这个key时，也会这样的算法，然后内部跳转到A节点上获取数据。

 

说明：上面那个例子里, 集群有ABC三个主节点, 如果这3个节点都没有加入从节点，如果B挂掉了，我们就无法访问整个集群了。A和C的slot也无法访问。
所以我们在集群建立的时候，一定要为每个主节点都添加了从节点, 比如像这样, 集群包含主节点A、B、C, 以及从节点A1、B1、C1, 那么即使B挂掉系统也可以继续正确工作。
B1节点替代了B节点，所以Redis集群将会选择B1节点作为新的主节点，集群将会继续正确地提供服务。 当B重新开启后，它就会变成B1的从节点。
不过需要注意，如果节点B和B1同时挂了，Redis集群就无法继续正确地提供服务了。

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