redis 多个key redis多个key的模式

redis介绍

• 什么是redis
• redis集群详解（三种模式）

• 1、主从模式

• 简介：
• 工作机制：
• 缺点：

• 2、Sentinel模式（哨兵模式）

• 简介：
• 工作机制：

• 3、Cluster模式

• 简介
• cluster集群特点
• cluster集群原理
• 投票容错
• 槽分配原理
• cluster集群不可用的情况

什么是redis

Redis，NoSQL的一种，是一个基于内存的高性能key-value（k-v）数据库。

Redis支持string、list、set、zset（sorted set）和hash类型数据，这些数据类型都支持push/pop、add/remove及取交集、并集和差集及更丰富的操作，对这些数据的操作都是原子性的。

redis集群详解（三种模式）

1、主从模式

简介：

主从模式是三种模式中最简单的，在主从复制中，数据库分为两类：主数据库(master)和从数据库(slave)。

工作机制：

• 当slave启动后，主动向master发送SYNC命令。master接收到SYNC命令后在后台保存快照（RDB持久化）和缓存保存快照这段时间的命令，然后将保存的快照文件和缓存的命令发送给slave。slave接收到快照文件和命令后加载快照文件和缓存的执行命令。
• 复制初始化后，master每次接收到的写命令都会同步发送给slave，保证主从数据一致性。

缺点：

master节点在主从模式中唯一，若master挂掉，则redis无法对外提供写服务。

2、Sentinel模式（哨兵模式）

简介：

主从模式的弊端就是不具备高可用性，当master挂掉以后，Redis将不能再对外提供写入操作，因此sentinel应运而生。sentinel中文含义为哨兵，顾名思义，它的作用就是监控redis集群的运行状况

在redis3.0以前的版本要实现集群一般是借助哨兵sentinel工具来监控master节点的状态，如果master节点异常，则会做主从切换，将某一台slave作为master，哨兵的配置略微复杂，并且性能和高可用性等各方面表现一般，特别是在主从切换的瞬间存在访问瞬断的情况，而且哨兵模式只有一个主节点对外提供服务，没法支持很高的并发，且单个主节点内存也不宜设置得过大，否则会导致持久化文件过大，影响数据恢复或主从同步的效率。

![在这里插入图片描述](

工作机制：

• 每个sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的master，slave以及其他sentinel实例发送一个 PING 命令
• 如果一个实例距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 则这个实例会被sentinel标记为主观下线。
• 如果一个master被标记为主观下线，则正在监视这个master的所有sentinel要以每秒一次的频率确认master的确进入了主观下线状态
• 当有足够数量的sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认master的确进入了主观下线状态， 则master会被标记为客观下线
• 在一般情况下， 每个sentinel会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有master，slave发送 INFO 命令
• 当master被sentinel标记为客观下线时，sentinel向下线的master的所有slave发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为 1 秒一次
• 若没有足够数量的sentinel同意master已经下线，master的客观下线状态就会被移除；
  若master重新向sentinel的 PING 命令返回有效回复，master的主观下线状态就会被移除

注意：
当使用sentinel模式的时候，客户端就不要直接连接Redis，而是连接sentinel的ip和port，由sentinel来提供具体的可提供服务的Redis实现，这样当master节点挂掉以后，sentinel就会感知并将新的master节点提供给使用者。

3、Cluster模式

简介

sentinel模式基本可以满足一般生产的需求，具备高可用性。但是当数据量过大到一台服务器存放不下的情况时，主从模式或sentinel模式就不能满足需求了，这个时候需要对存储的数据进行分片，将数据存储到多个Redis实例中。cluster模式的出现就是为了解决单机Redis容量有限的问题，将Redis的数据根据一定的规则分配到多台机器。

cluster可以说是sentinel和主从模式的结合体，通过cluster可以实现主从和master重选功能，所以如果配置两个副本三个分片的话，就需要六个Redis实例。因为Redis的数据是根据一定规则分配到cluster的不同机器的，当数据量过大时，可以新增机器进行扩容。

使用集群，只需要将redis配置文件中的cluster-enable配置打开即可。每个集群中至少需要三个主数据库才能正常运行，新增节点非常方便。

cluster集群特点

• 多个redis节点网络互联，数据共享
• 所有的节点都是一主一从（也可以是一主多从），其中从不提供服务，仅作为备用
• 不支持同时处理多个key（如MSET/MGET），因为redis需要把key均匀分布在各个节点上，
  并发量很高的情况下同时创建key-value会降低性能并导致不可预测的行为
• 支持在线增加、删除节点
• 客户端可以连接任何一个主节点进行读写
• 所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制)，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
• 节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效（投票机制）。
• 客户端与redis节点直连，不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。
• redis-cluster把所有的物理节点映射到 [0-16383] slot上，cluster 负责维护node<->slot<->value

cluster集群原理

redis cluster采用无中心结构，节点间使用gossip协议进行通信。每个节点保存数据和所有节点和槽的映射关系。其架构图如下

投票容错

槽分配原理

客户端是采用直连的方式来连接redis客户端。那么redis客户端是如何知道要提交到节点呢？

  实际上，客户端可以将数据提交到任意一个redis cluster节点上，如果存储该数据的槽不在这个节点上，则返回给客户端moved异常，客户端通过moved异常，永久的将请求转移到目标节点

  

cluster集群不可用的情况

redis cluster不可用主要是通过failover机制决定的

• 集群主节点（master）半数宕机（无论是否从库存活）
• 集群某一节点的主从节点全数宕机。