這篇文章給大家分享的是有關(guān)redis如何實(shí)現(xiàn)集群的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧。

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1.主從復(fù)制

主從復(fù)制原理：

• 從服務(wù)器連接主服務(wù)器，發(fā)送SYNC命令；

• 主服務(wù)器接收到SYNC命名后，開始執(zhí)行BGSAVE命令生成RDB文件并使用緩沖區(qū)記錄此后執(zhí)行的所有寫命令；

• 主服務(wù)器BGSAVE執(zhí)行完后，向所有從服務(wù)器發(fā)送快照文件，并在發(fā)送期間繼續(xù)記錄被執(zhí)行的寫命令；

• 從服務(wù)器收到快照文件后丟棄所有舊數(shù)據(jù)，載入收到的快照；

• 主服務(wù)器快照發(fā)送完畢后開始向從服務(wù)器發(fā)送緩沖區(qū)中的寫命令；

• 從服務(wù)器完成對(duì)快照的載入，開始接收命令請(qǐng)求，并執(zhí)行來自主服務(wù)器緩沖區(qū)的寫命令；（從服務(wù)器初始化完成）

• 主服務(wù)器每執(zhí)行一個(gè)寫命令就會(huì)向從服務(wù)器發(fā)送相同的寫命令，從服務(wù)器接收并執(zhí)行收到的寫命令（從服務(wù)器初始化完成后的操作）

主從復(fù)制優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

• 支持主從復(fù)制，主機(jī)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)同步到從機(jī)，可以進(jìn)行讀寫分離

• 為了分載Master的讀操作壓力，Slave服務(wù)器可以為客戶端提供只讀操作的服務(wù)，寫服務(wù)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(qǐng)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(wù)。所以在Master-Slave同步期間，客戶端仍然可以提交查詢或修改請(qǐng)求。

• Slave Server同樣是以非阻塞的方式完成數(shù)據(jù)同步。在同步期間，如果有客戶端提交查詢請(qǐng)求，Redis則返回同步之前的數(shù)據(jù)

缺點(diǎn)：

• Redis不具備自動(dòng)容錯(cuò)和恢復(fù)功能，主機(jī)從機(jī)的宕機(jī)都會(huì)導(dǎo)致前端部分讀寫請(qǐng)求失敗，需要等待機(jī)器重啟或者手動(dòng)切換前端的IP才能恢復(fù)。

• 主機(jī)宕機(jī)，宕機(jī)前有部分?jǐn)?shù)據(jù)未能及時(shí)同步到從機(jī)，切換IP后還會(huì)引入數(shù)據(jù)不一致的問題，降低了系統(tǒng)的可用性。

• Redis較難支持在線擴(kuò)容，在集群容量達(dá)到上限時(shí)在線擴(kuò)容會(huì)變得很復(fù)雜。

2.哨兵模式

當(dāng)主服務(wù)器中斷服務(wù)后，可以將一個(gè)從服務(wù)器升級(jí)為主服務(wù)器，以便繼續(xù)提供服務(wù)，但是這個(gè)過程需要人工手動(dòng)來操作。 為此，Redis 2.8中提供了哨兵工具來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的系統(tǒng)監(jiān)控和故障恢復(fù)功能。

哨兵的作用就是監(jiān)控Redis系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。它的功能包括以下兩個(gè)。

（1）監(jiān)控主服務(wù)器和從服務(wù)器是否正常運(yùn)行。
   （2）主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)將從服務(wù)器轉(zhuǎn)換為主服務(wù)器。

哨兵的工作方式：

• 每個(gè)Sentinel（哨兵）進(jìn)程以每秒鐘一次的頻率向整個(gè)集群中的Master主服務(wù)器，Slave從服務(wù)器以及其他Sentinel（哨兵）進(jìn)程發(fā)送一個(gè) PING 命令。

• 如果一個(gè)實(shí)例（instance）距離最后一次有效回復(fù) PING 命令的時(shí)間超過 down-after-milliseconds 選項(xiàng)所指定的值， 則這個(gè)實(shí)例會(huì)被 Sentinel（哨兵）進(jìn)程標(biāo)記為主觀下線（SDOWN）

• 如果一個(gè)Master主服務(wù)器被標(biāo)記為主觀下線（SDOWN），則正在監(jiān)視這個(gè)Master主服務(wù)器的所有 Sentinel（哨兵）進(jìn)程要以每秒一次的頻率確認(rèn)Master主服務(wù)器的確進(jìn)入了主觀下線狀態(tài)

• 當(dāng)有足夠數(shù)量的 Sentinel（哨兵）進(jìn)程（大于等于配置文件指定的值）在指定的時(shí)間范圍內(nèi)確認(rèn)Master主服務(wù)器進(jìn)入了主觀下線狀態(tài)（SDOWN）， 則Master主服務(wù)器會(huì)被標(biāo)記為客觀下線（ODOWN）

• 在一般情況下， 每個(gè) Sentinel（哨兵）進(jìn)程會(huì)以每 10 秒一次的頻率向集群中的所有Master主服務(wù)器、Slave從服務(wù)器發(fā)送 INFO 命令。

• 當(dāng)Master主服務(wù)器被 Sentinel（哨兵）進(jìn)程標(biāo)記為客觀下線（ODOWN）時(shí)，Sentinel（哨兵）進(jìn)程向下線的 Master主服務(wù)器的所有 Slave從服務(wù)器發(fā)送 INFO 命令的頻率會(huì)從 10 秒一次改為每秒一次。

• 若沒有足夠數(shù)量的 Sentinel（哨兵）進(jìn)程同意 Master主服務(wù)器下線， Master主服務(wù)器的客觀下線狀態(tài)就會(huì)被移除。若 Master主服務(wù)器重新向 Sentinel（哨兵）進(jìn)程發(fā)送 PING 命令返回有效回復(fù)，Master主服務(wù)器的主觀下線狀態(tài)就會(huì)被移除。

哨兵模式的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 哨兵模式是基于主從模式的，所有主從的優(yōu)點(diǎn)，哨兵模式都具有。

• 主從可以自動(dòng)切換，系統(tǒng)更健壯，可用性更高。

缺點(diǎn)：

• Redis較難支持在線擴(kuò)容，在集群容量達(dá)到上限時(shí)在線擴(kuò)容會(huì)變得很復(fù)雜。

3.Redis-Cluster集群

redis的哨兵模式基本已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)高可用，讀寫分離 ，但是在這種模式下每臺(tái)redis服務(wù)器都存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)，很浪費(fèi)內(nèi)存，所以在redis3.0上加入了cluster模式，實(shí)現(xiàn)的redis的分布式存儲(chǔ)，也就是說每臺(tái)redis節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)不同的內(nèi)容。

Redis-Cluster采用無中心結(jié)構(gòu),它的特點(diǎn)如下：

• 所有的redis節(jié)點(diǎn)彼此互聯(lián)(PING-PONG機(jī)制),內(nèi)部使用二進(jìn)制協(xié)議優(yōu)化傳輸速度和帶寬。

• 節(jié)點(diǎn)的fail是通過集群中超過半數(shù)的節(jié)點(diǎn)檢測失效時(shí)才生效。

• 客戶端與redis節(jié)點(diǎn)直連,不需要中間代理層.客戶端不需要連接集群所有節(jié)點(diǎn),連接集群中任何一個(gè)可用節(jié)點(diǎn)即可。

工作方式：

在redis的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，都有這么兩個(gè)東西，一個(gè)是插槽（slot），它的的取值范圍是：0-16383。還有一個(gè)就是cluster，可以理解為是一個(gè)集群管理的插件。當(dāng)我們的存取的key到達(dá)的時(shí)候，redis會(huì)根據(jù)crc16的算法得出一個(gè)結(jié)果，然后把結(jié)果對(duì) 16384 求余數(shù)，這樣每個(gè) key 都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)在 0-16383 之間的哈希槽，通過這個(gè)值，去找到對(duì)應(yīng)的插槽所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，然后直接自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到這個(gè)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行存取操作。

為了保證高可用，redis-cluster集群引入了主從模式，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)或者多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)的時(shí)候，就會(huì)啟用從節(jié)點(diǎn)。當(dāng)其它主節(jié)點(diǎn)ping一個(gè)主節(jié)點(diǎn)A時(shí)，如果半數(shù)以上的主節(jié)點(diǎn)與A通信超時(shí)，那么認(rèn)為主節(jié)點(diǎn)A宕機(jī)了。如果主節(jié)點(diǎn)A和它的從節(jié)點(diǎn)A1都宕機(jī)了，那么該集群就無法再提供服務(wù)了。

感謝各位的閱讀！關(guān)于redis如何實(shí)現(xiàn)集群就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對(duì)大家有一定的幫助，讓大家可以學(xué)到更多知識(shí)。如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！