目錄

一、集群的概念

1.為什么要搭建集群？

2.Redis搭建集群是否需要考慮狀態(tài)同步的問題？

二、Redis集群的模式

1.redis集群--主從模式

1.1什么是Redis的主從模式？

1.2.主從模式它們之間的數(shù)據(jù)是怎么實現(xiàn)一個同步的？

1.3.主從服務(wù)器是否解決了單點故障的問題？

1.4.redis集群三臺，是否實現(xiàn)了擴(kuò)容？

所以怎么解決單點故障問題呢，也就是說怎么解決主服務(wù)器宕機(jī)導(dǎo)致寫操作執(zhí)行不了的問題呢？

2.Redis集群--哨兵模式

2.1 Redis-哨兵模式的原理

2.2 哨兵是怎么檢測到主服務(wù)器宕機(jī)了呢？

2.3主服務(wù)宕機(jī)后哨兵怎么從多個從服務(wù)器中選出一個作為主服務(wù)器？

2.5哨兵是什么

3.Reids集群--Cluster模式

3.1什么是cluster模式？

3.2那么key應(yīng)該寫到哪個redis服務(wù)器中，又怎么確保key的讀取也是在這個redis服務(wù)器中呢

3.3每個服務(wù)器都是中心服務(wù)器，那么一旦有一個服務(wù)器宕機(jī)了，那么這個服務(wù)器里面的數(shù)據(jù)不是就訪問不到了？

3.4總結(jié)

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一、集群的概念

1.為什么要搭建集群？

（1）單臺服務(wù)器的并發(fā)量是有一個上限的，當(dāng)大量的請求同時發(fā)送到服務(wù)器，超過了服務(wù)器的上限，這個服務(wù)器就會宕機(jī)，所以通過搭建集群提高并發(fā)量

（2）解決單點故障。當(dāng)一臺服務(wù)器掛了，那么所有的請求都訪問不了，這樣可用性就很低，所以通過搭建集群使得服務(wù)器掛了還有別的服務(wù)器可以接收請求

2.Redis搭建集群是否需要考慮狀態(tài)同步的問題？

需要。因為Redis是保存了數(shù)據(jù)的，所以搭建Redis集群的時候就要考慮狀態(tài)同步、數(shù)據(jù)同步的問題。不然一個redis里面進(jìn)行了寫操作，另一個Redis進(jìn)行讀操作，那么就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致

二、Redis集群的模式

1.redis集群--主從模式

1.1什么是Redis的主從模式？

也就是Redis搭建集群后，通過劃分兩個角色，一個主服務(wù)器一個從服務(wù)器

主服務(wù)器負(fù)責(zé)寫操作

從服務(wù)器負(fù)責(zé)讀操作

所以實現(xiàn)了讀寫分離

但是即使redis自身有持久化的機(jī)制，但是一旦磁盤發(fā)生損壞，數(shù)據(jù)又會丟失

所以需要多個從服務(wù)器進(jìn)行讀操作

1.2.主從模式它們之間的數(shù)據(jù)是怎么實現(xiàn)一個同步的？

（1）全量同步：在節(jié)點初始化的時候進(jìn)行一個數(shù)據(jù)的全部同步

流程：1.因為在從服務(wù)器配置文件配置了主服務(wù)器，所以從服務(wù)器啟動的時候做完認(rèn)證就開始同步

2.給從服務(wù)器發(fā)送一個同步的命令到主服務(wù)器

3.主服務(wù)器收到命令，先做持久化，然后開始數(shù)據(jù)同步（主服務(wù)器做持久化的時候，如果又有命令過來，那么這個命令會放到暫緩區(qū)）

4.主服務(wù)器把持久化文件發(fā)送給從服務(wù)器

5.從服務(wù)器接收到持久化文件，先丟棄自己的數(shù)據(jù)，然后加載這個持久化文件在自己的內(nèi)存中

6.主服務(wù)器繼續(xù)發(fā)送暫緩區(qū)的命令給從服務(wù)器

7.從服務(wù)器接收主服務(wù)器的命令，加載到內(nèi)存中

（2）增量同步：在節(jié)點初始化完成之后進(jìn)行一個數(shù)據(jù)變動的同步

1.主服務(wù)器接收到了新的寫命令后，它先在自己的內(nèi)存中寫入

2.然后廣播給所有的從服務(wù)器

3.從服務(wù)器接收到廣播過來的命令后，寫入自己的內(nèi)存中

所以這個主從服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)同步就類似于Git.

第一次是直接克隆下來所有數(shù)據(jù)（全量同步）

后面是拉取更新的數(shù)據(jù)? ? ? ? （增量同步）

1.3.主從服務(wù)器是否解決了單點故障的問題？

沒有。

因為主服務(wù)器只有一臺，也就是寫操作只有一臺，所以一旦主服務(wù)器宕機(jī)，那么寫操作又執(zhí)行不了

1.4.redis集群三臺，是否實現(xiàn)了擴(kuò)容？

沒有。雖然搭建了三臺redis,但是三臺保存的是同樣的數(shù)據(jù)，只是做一個數(shù)據(jù)的備份，防止硬盤損壞，容量并沒有增加

所以怎么解決單點故障問題呢，也就是說怎么解決主服務(wù)器宕機(jī)導(dǎo)致寫操作執(zhí)行不了的問題呢？

通過Redis集群--哨兵模式

2.Redis集群--哨兵模式

2.1 Redis-哨兵模式的原理

還是一樣數(shù)量的主從服務(wù)器，只不過多了哨兵用來檢測主服務(wù)器的狀態(tài)，當(dāng)哨兵檢測到主服務(wù)器宕機(jī)后，它會在從服務(wù)器中選出一個作為主服務(wù)器進(jìn)行寫操作，這樣就解決了單點故障問題。

2.2 哨兵是怎么檢測到主服務(wù)器宕機(jī)了呢？

通過心跳機(jī)制,哨兵會給主服務(wù)器發(fā)送一個ping請求過去，如果主服務(wù)器是正常狀態(tài)，那么就會回復(fù)哨兵一個pang響應(yīng)，如果在一定的時間內(nèi)從服務(wù)器沒有回復(fù)哨兵，那么哨兵就認(rèn)為主服務(wù)器宕機(jī)了

2.3主服務(wù)宕機(jī)后哨兵怎么從多個從服務(wù)器中選出一個作為主服務(wù)器？

1.看從服務(wù)器的偏移量，偏移量越大代表數(shù)據(jù)越新，越接近主服務(wù)器

2.偏移量一樣，看優(yōu)先級（開發(fā)人員可配置）

3.優(yōu)先級一樣，看redis運(yùn)行時id

2.4多個哨兵的情況下，怎么在從服務(wù)器中選舉出主服務(wù)器

1.首先在多個哨兵中選出哨兵Leader(通過哨兵的投票，哨兵的數(shù)量一般是奇數(shù)，方便少數(shù)服從多數(shù))

2.這個Leader對從服務(wù)器進(jìn)行選舉

2.5哨兵是什么

哨兵其實也是redis服務(wù)器，只不過不能做讀寫操作

2.6當(dāng)從服務(wù)器被選舉成為主服務(wù)器后，之前宕機(jī)的主服務(wù)器恢復(fù)了，會怎樣？

當(dāng)從服務(wù)器被選舉成為主服務(wù)器后，如果之前宕機(jī)的主服務(wù)器恢復(fù)后，那么之前的服務(wù)器會變?yōu)閺姆?wù)器

3.Reids集群--Cluster模式

3.1什么是cluster模式？

cluster模式是無中心點的，也就是說redis集群中的每個redis服務(wù)器都具備讀寫的功能

這樣就可以通過集群提高并發(fā)量

3.2那么key應(yīng)該寫到哪個redis服務(wù)器中，又怎么確保key的讀取也是在這個redis服務(wù)器中呢

redis-cluster默認(rèn)有一個16384的Hash槽，這個hash槽是用來存儲我們redis的數(shù)據(jù)的。

cluster模式集群創(chuàng)建的時候會平均的把16384個hash槽分配給各個節(jié)點（也就是redis服務(wù)器），當(dāng)我們在進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲的時候，根據(jù)CRC16(key)&16384計算出這個key應(yīng)該存儲在哪個hash槽中，從而落在hash槽對應(yīng)的節(jié)點上面

這樣就實現(xiàn)了讀寫數(shù)據(jù)在同一個redis服務(wù)器

3.3每個服務(wù)器都是中心服務(wù)器，那么一旦有一個服務(wù)器宕機(jī)了，那么這個服務(wù)器里面的數(shù)據(jù)不是就訪問不到了？

所以可以給每個中心服務(wù)器再掛兩個從服務(wù)器，并且加哨兵，一旦中心服務(wù)器宕機(jī)，從服務(wù)器頂上

3.4總結(jié)

所以cluster模式集合了主從模式以及哨兵模式就解決了并發(fā)量、單點故障、數(shù)據(jù)備份的問題

因為我們redis搭建集群后需要解決

數(shù)據(jù)讀寫一致（同一個key讀寫再同一個redis服務(wù)器中）的問題（cluster根據(jù)算法解決了）

還有單點故障問題（哨兵解決了）

單點故障后從服務(wù)器頂上去，需要具備主服務(wù)器的數(shù)據(jù)（主從模式解決了）