1、無中心化

• Redis Cluster采用無中心架構(gòu)，每個節(jié)點都保存數(shù)據(jù)和整個集群的節(jié)點狀態(tài)
• 每個節(jié)點都和集群中的其它節(jié)點保持連接
• 使用gossip協(xié)議傳播信息以及發(fā)現(xiàn)新的節(jié)點
• 節(jié)點不作為client請求的代理，client應(yīng)該根據(jù)節(jié)點返回的錯誤信息重定向到目標(biāo)client

2、數(shù)據(jù)分布（slot）

redis預(yù)設(shè)16384個slot（槽），集群中的每個master節(jié)點負(fù)責(zé)分管一部份slot，保存數(shù)據(jù)時，根據(jù)CRC16(key) mod 16384的值，決定將一個key放到哪個槽中，從而定位由哪個redis實例存儲。當(dāng)發(fā)生Redis節(jié)點增減時，調(diào)整桶的分布即可，實現(xiàn)了集群的動態(tài)擴容功能。同時也間接的說明redis集群最多只能有16384個節(jié)點。
例如：假設(shè)Redis集群有三個節(jié)點A/B/C，在開始創(chuàng)建的時候，集群中節(jié)點槽的分配如下：
Node A 分管slot的編號為：0 ~ 5460
Node B 分管slot的編號為：5461 ~ 10922
Node C 分管slot的編號為：10923 ~ 16383
當(dāng)添加一個新的master節(jié)點D，假設(shè)為它分配900個slot，你可以從節(jié)點ABC三中各取300個分配給D，也可指定從A或B或C中移出900個slot分配給D，或選其中幾個節(jié)點中各取一部份湊夠900個分配給D即可。同樣的，如果要將D節(jié)點移除，需要先將D節(jié)點分管的slot全部分配到其它master節(jié)點后才能移除，否則有無效的slot，集群將無法服務(wù)。

3、可用性：Master-Slave

• 為了保證服務(wù)的可用性，Redis Cluster采取的方案是Master-Slave機制
• 每個Redis Master Node可以有一個或者多個Slave Node。當(dāng)Master Node掛掉時，會從Slave Node中選一個新的Master
• 每個Master Node都負(fù)責(zé)分管一定范圍的slot，當(dāng)這些slot對應(yīng)的Master和Slave都掛掉時，這部份slot對應(yīng)的數(shù)據(jù)將不可用
• 16384個slot必須被全部分配，否則集群將不可用。通過cluster info查看集群狀態(tài)可以得知。

4、寫

Redis Cluster采用異步復(fù)制機制
一個完整的寫操作步聚：
1. client寫數(shù)據(jù)到master
2. master回復(fù)client “OK”
3. master將數(shù)據(jù)傳播更新到slave

存在數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險：
1. 上述步聚1)和2)成功后，如果此時master crash，而數(shù)據(jù)還沒有傳播到slave。此時slave選主為master，但那部份數(shù)據(jù)可能就被丟失了。
2. 由于分區(qū)導(dǎo)致同時存在兩個master，client向舊的master寫入了數(shù)據(jù)
當(dāng)然，由于Redis Cluster存在超時及故障恢復(fù)機制，第2個風(fēng)險基本上可以忽略不計

5、數(shù)據(jù)遷移

Redis Cluster支持在線增、減節(jié)點。基于slot的數(shù)據(jù)分布方式大大降低了遷移成本，只需將數(shù)據(jù)slot從一個redis node遷移到另一個redis node即可完成遷移工作 。

當(dāng)slot從一個Node A向另一個Node B遷移時，Node A和Node B都會有這個slot，Node A上slot的狀態(tài)設(shè)置為MIGRATING，Node B上的狀態(tài)被設(shè)置為IMPORTING。此時當(dāng)客戶端請求時，所有key在Node A上的請求都由A來處理，所有不在A上的key都由Node B來處理。同時，Node A上將不會創(chuàng)建新的key。

6、客戶端操作的一些缺陷

• 不支持多數(shù)據(jù)庫，默認(rèn)只有一個0號db，select 0
• cluster環(huán)境下slave默認(rèn)不接受任何讀寫操作，在slave執(zhí)行readonly命令后，可執(zhí)行讀操作。執(zhí)行readwrite命令后，可執(zhí)行讀寫操作。
• client端不支持多key操作(mget,mset等)，但當(dāng)keys集合對應(yīng)的slot相同時支持mget操作。