Redis集群的三种方式详解(附优缺点及原理区别）
Redis提供了三种集群方式，下面我重点详解Redis三种集群方式的原理及优缺点等区别@mikechen
Redis主从复制模式
1.Redis主从复制定义
主从模式是三种模式中最简单的，主从模式指的是使用一个Redis实例作为主机，其余的实例作为备份机，主机和从机的数据完全一致。
如下图所示：
主机支持数据的写入和读取等各项操作，而从机则只支持与主机数据的同步和读取，也就是说客户端可以将数据写入到主机，由主机自动将数据的写入操作同步到从机。
2.Redis主从复制工作原理
- 当slave启动后主动向master发送SYNC命令；
- master接收到SYNC命令后在后台保存快照和缓存保存快照这段时间的命令，然后将保存的快照文件和缓存的命令发送给slave；
- slave接收到快照文件和命令后加载快照文件和缓存的执行命令；
- 复制初始化后，master每次接收到的写命令都会同步发送给slave，保证主从数据一致性。
3.Redis主从复制优缺点
Redis主从复制优点：做到读写分离，提高服务器性能；
Redis主从复制缺点：在主从模式中，一旦Master节点由于故障不能提供服务，需要人工将Slave节点晋升为Master节点。
Redis哨兵模式
1.为什么需要哨兵模式？
刚刚上面讲到了主从模式当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，需要人工干预费事费力，为了解决这个问题出现了哨兵模式。
如下图所示：
哨兵模式由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统，它可以监视所有的Master节点和Slave节点，并在被监视的Master节点进入下线状态时，自动将下线Master服务器。
2.哨兵模式工作原理
当主节点出现故障时，由Redis Sentinel自动完成故障发现和转移，并通知应用方，实现高可用性。
如下图所示：
- 哨兵机制建立了多个哨兵节点(进程)，共同监控数据节点的运行状况。
- 同时哨兵节点之间也互相通信，交换对主从节点的监控状况。
- 每隔1秒每个哨兵会向整个集群：Master主服务器+Slave从服务器+其他Sentinel（哨兵）进程，发送一次ping命令做一次心跳检测。
3.哨兵模式的优缺点
哨兵模式优点：最大的优点就是主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高；
哨兵模式缺点：最大的缺点就是还要多维护一套哨兵模式，实现起来也变的更加复杂增加维护成本；
Redis集群模式
1.为什么需要Redis集群模式
哨兵模式基于主从模式，实现读写分离，它还可以自动切换，系统可用性更高。但是它每个节点存储的数据是一样的，浪费内存，因此在Redis3.0后Cluster集群应运而生。
Redis Cluster是一种服务器Sharding技术(分片和路由都是在服务端实现)，采用多主多从，每一个分区都是由一个Redis主机和多个从机组成，片区和片区之间是相互平行的。
2.Redis集群模式原理
在Redis的每一个节点上，都有这么两个东西，一个是插槽（slot），它的的取值范围是：0-16383，还有一个就是cluster。
如下图所示：
当我们的存取的时候Redis会根据crc16的算法得出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽。
通过这个值去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作。
为了保证高可用，RedisCluster集群引入了主从模式，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点。
Redis集群模式应用
主要是针对海量数据+高并发+高可用的海量数据场景，Redis集群模式的性能和高可用性均优于哨兵模式。
作者简介
陈睿|mikechen,10年+大厂架构经验，mikechen的互联网架构作者，专注于互联网架构技术。
阅读mikechen的互联网架构更多技术文章合集
