Redis Cluster集群架构原理

Redis Cluster

Redis Cluster工作原理

早期Redis 分布式集群部署方案：

1. 客户端分区：由客户端程序决定key写分配和写入的redis node，但是需要客户端自己处理写入分配、高可用管理和故障转移等
2. 代理方案：基于三方软件实现redis proxy，客户端先连接之代理层，由代理层实现key的写入分配，对客户端来说是有比较简单，但是对于集群管节点增减相对比较麻烦，而且代理本身也是单点和性能瓶颈。

在哨兵sentinel机制中，可以解决redis高可用问题，即当master故障后可以自动将slave提升为master，从而可以
保证redis服务的正常使用，但是无法解决redis单机写入的瓶颈问题，即单机redis写入性能受限于单机的内存大
小、并发数量、网卡速率等因素。

因此redis 3.0版本之后推出了无中心架构的redis cluster机制，在无中心的redis集群当中，其每个节点保存当前节点数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接

Redis Cluster特点如下：

1. 所有Redis节点使用(PING机制)互联
2. 集群中某个节点的是否失效，是由整个集群中超过半数的节点监测都失效，才能算真正的失效
3. 客户端不需要proxy即可直接连接redis，应用程序需要写全部的redis服务器IP
4. redis cluster把所有的redis node 平均映射到 0-16383个槽位(slot)上，读写需要到指定的redis node上进行
   操作，因此有多少个redis node相当于redis 并发扩展了多少倍，每个redis node 承担16384/N个槽位
5. Redis cluster预先分配16384个(slot)槽位，当需要在redis集群中写入一个key -value的时候，会使用
   CRC16(key) mod 16384之后的值，决定将key写入值哪一个槽位从而决定写入哪一个Redis节点上，从而有效解决单机瓶颈。

Redis cluster架构

Redis cluster基本架构

假如三个主节点分别是：A, B, C 三个节点，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

Redis cluster主从架构

Redis cluster的架构虽然解决了并发的问题，但是又引入了一个新的问题，每个Redis master的高可用如何解决？

Redis Cluster 部署架构说明

环境A：3台服务器，每台服务器启动6379和6380两个redis 服务实例，适用于测试环境

10.0.0.7:6379/6380
10.0.0.17:6379/6380
10.0.0.27:6379/6380
另外预留一台服务器做集群添加节点测试。
10.0.0.37:6379/6380

环境B：6台服务器，分别是三组master/slave，适用于生产环境

172.18.200.101 
172.18.200.102 
172.18.200.103
172.18.200.104 
172.18.200.105 
172.18.200.106
预留服务器扩展使用
172.18.200.107 
172.18.200.108

说明：Redis 5.X和之前版的命令发生了变化，以下分别介绍两个版本5.X和4.X的配置

本文链接：http://www.yunweipai.com/35528.html