在單機Redis中介紹過Redis的復制特性以及Redis Sentinel和twemproxy，其中：

復制：可以創建指定服務器的復制品，這些復制品可以用戶擴展系統處理讀請求的能力；

Redis Sentinel：可以在復制特性的基礎上，通過監視主從服務器并在主服務器故障時執行自動故障轉移來保證系統的可用性；

twemproxy：使用分片策略來講數據庫劃分到多個不同的服務器，以此來擴展系統存儲的數據量，并通過將命令請求分散給不同的服務器來處理，以此來擴展系統處理命令請求的能力；

但是以上的特性都是獨立的，如果我們需要一個完整地包含復制、高可用和分片特性的Redis服務器集群，那么就需要用到Redis的集群（Cluster）特性；

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Redis集群

Redis的分布式數據庫實現

分布式

Redis集群是一個由多個Redis服務器組成的分布式網絡服務器群，集群中的各個服務器被稱為節點（Node），這些節點會相互連接并進行通信；

分布式的Redis集群沒有中心節點，所以用戶不必當心某個節點會成為整個集群的性能瓶頸；

復制

Redis集群的每個節點都有兩種角色可選：主節點（master node）和從節點（slave node），其中主節點用于存儲數據，而從節點則是某個主節點的復制品；

當用戶需要處理更多的請求時，添加從節點可以擴展系統的讀性能。因為Redis集群重用了單機Redis復制特性，所以集群的復制行為和單機復制行為是完全一樣的；

下圖展示了為每個主節點各添加一個從節點：

節點故障檢測和自動故障轉移

Redis集群的主節點內置了類似Redis Sentinel的節點故障檢測和自動故障轉移功能，當集群中的某個主節點下線時，集群中的其他在線主節點會注意到這一點，并對已下線的主節點進行故障轉移；

集群進行故障轉移的方法和Redis Sentinel進行故障轉移的方法基本一樣，不同的是，在集群里面，故障轉移是由集群中其他在線的主節點負責進行的，所以集群不必另外使用Redis Sentinel。

舉個栗子：當7000下線時，7001和7002會覺察到這一點，并對7000進行故障轉移。

分片

集群使用分片來擴展數據庫的容量，并將命令請求的負載交給不同的節點來分擔；

集群將使用這個數據庫分為16384個槽（slot），所有鍵都屬于這16384個槽的其中一個，計算鍵key屬于哪個槽的公式：slot_number = crc16(key)%16384，其中crc16為16位的循環冗余校驗和函數；

集群中的每個主節點都可以處理0到16384個槽，當16384個槽都有某個節點在負責處理時，集群進入上線狀態，并開始處理客戶端發送的數據命令請求；

舉個栗子：

有三個主節點7000，7001和7002，那么：

將槽0到5460指派給節點7000負責處理；

將槽5461到10922指派給節點7001負責處理；

將槽10923到16383指派給節點7002復制處理；

這樣就可以將16384個槽平均地指派給三個節點負責處理；

轉向

對于一個被指派了槽的主節點來說，這個主節點只會處理屬于指派給自己的槽的命令請求；

如果一個節點接收到了和自己處理的槽無關的命令，那么節點會向客戶端反饋一個轉向錯誤（redirection error），告訴客戶端，哪個節點才是負責處理這條命令的，之后客戶端需要根據錯誤中包含的地址和端口號重新向正確的節點發送命令請求；

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Redis集群功能概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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