redis的應(yīng)用場景很多，不管是在數(shù)據(jù)存儲還是分布式鎖等方面，本篇文章主要對主從、哨兵、分片集群做一個(gè)簡單的分析，不會講的太深。

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主從模式

主從模式的應(yīng)用場景有點(diǎn)類似于數(shù)據(jù)庫的主從集群，主從往往是為了讀寫分離、backup 等目的才使用的，所謂主從模式簡單的說就是有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，里面包含主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)如下圖：

從節(jié)點(diǎn)在保持連接后每隔一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)會主動的和主節(jié)點(diǎn)通信并發(fā)送同步請求，而后進(jìn)行同步。

其實(shí)在整個(gè)流程中，最需要主要的就是數(shù)據(jù)間的同步，主要的同步方式有兩種也就是全量同步和增量同步。

全量同步：全量同步一般使用在從節(jié)點(diǎn)剛接入主節(jié)點(diǎn)時(shí)進(jìn)行全量復(fù)制，當(dāng)然你也可以根據(jù)你的需求進(jìn)行主動的全量同步

增量同步：Redis增量復(fù)制是指從節(jié)點(diǎn)初始化后開始正常工作時(shí)主服務(wù)器發(fā)生的寫操作同步到從服務(wù)器的過程。 增量復(fù)制的過程主要是主服務(wù)器每執(zhí)行一個(gè)寫命令就會向從服務(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，一般使用緩沖區(qū)、隊(duì)列(先進(jìn)先出)等方式輔助進(jìn)行增量的同步。

哨兵模式

哨兵模式是為了保證redis的高可用產(chǎn)生的架構(gòu)，簡單地說就是通過構(gòu)建1個(gè)或多個(gè)哨兵對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，如果master發(fā)生故障下線之后，哨兵之間會進(jìn)行投票，在2.8之后使用的是Raft算法進(jìn)行master選舉，關(guān)于這個(gè)算法其實(shí)這個(gè)算法也應(yīng)用于zookeeper和某些網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，簡單說就是在選舉的過程可通信節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識后那個(gè)投票選舉master，而后進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移操作。

哨兵是作為一個(gè)進(jìn)程單獨(dú)運(yùn)行在redis中，哨兵之間也是通過該進(jìn)程進(jìn)行通信的，這一點(diǎn)和zookeeper的原理也是類似的，假設(shè)一個(gè)6節(jié)點(diǎn)3個(gè)哨兵的集群的結(jié)構(gòu)應(yīng)該如下圖：

那么哨兵是如何監(jiān)控master下線的呢?

前面也有看到哨兵之間會進(jìn)行集群的檢測和哨兵之間的互相監(jiān)測，但是哨兵不用做什么配置，因?yàn)樯诒擅畹睦昧薽aster的發(fā)布/訂閱機(jī)制去自動發(fā)現(xiàn)其它也監(jiān)控了統(tǒng)一master的sentinel節(jié)點(diǎn)，在監(jiān)測master方面一般分為兩種：

主觀下線(Subjectively Down， 簡稱 SDOWN)指的是單個(gè) Sentinel 實(shí)例對服務(wù)器做出的下線判斷。

客觀下線(Objectively Down， 簡稱 ODOWN)指的是多個(gè) Sentinel 實(shí)例在對同一個(gè)服務(wù)器做出 SDOWN 判斷， 并且通過命令互相交流之后， 得出的服務(wù)器下線判斷。 一個(gè) Sentinel 可以通過向另一個(gè) Sentinel 發(fā)送命令來詢問對方是否認(rèn)為給定的服務(wù)器已下線。

分片集群

在上面的部分不管redis主從，還是高可用的 sentinel 哨兵模式。我們所做的這些工作只是保證了數(shù)據(jù)備份以及高可用，目前為止我們的程序一直都是向1臺redis寫數(shù)據(jù)，其他的redis只是備份而已。在實(shí)際使用中一般分片集群使用較多，我為什么要特意強(qiáng)調(diào)是分片集群呢，其實(shí)上面所說的主從和哨兵都是集群但是他們都是備份式的集群，實(shí)際數(shù)據(jù)是由一臺進(jìn)行控制的，所謂分片其實(shí)是將不同的數(shù)據(jù)按照一定的分布規(guī)則分布在不同的機(jī)器上

在redis中，我們的應(yīng)用在存取數(shù)據(jù)的時(shí)候需要根據(jù)一定的算法(一致性hash)進(jìn)行計(jì)算和存取 ，那么在redis中如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分片的呢? 首先Redis至少存在三個(gè)數(shù)據(jù)分片，每個(gè)分片稱為master，假設(shè)整個(gè)cluster有N個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么每個(gè)節(jié)點(diǎn)都和其他N-1個(gè)節(jié)點(diǎn)保持連接和心跳，節(jié)點(diǎn)之間相互通信主要確認(rèn)節(jié)點(diǎn)是否存活、節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)版本、投票選擇新的master等

那么我們最終的集群結(jié)構(gòu)大致如下：