前言

随着需求的不断发展，单机 Redis 的性能已经不能满足我们的需求了，因此 Redis 从 3.0 推出的新功能——集群服务。

Redis 多机服务主要包含以下 3 个内容：

Redis 主从同步
Redis 哨兵模式
Redis 集群服务（Redis 3.0 推出的新功能）

接下来我们就来看一下这三个内容~

1、主从同步

1.1、主从同步理论

主从同步也叫 “主从复制”，是 Redis 高效率服务的基石，是多机运行中最基础的一个。这里我们需要明确以下两个定义：

主节点：用来存储数据的结点（Ps：“主从同步”下主节点只能有一个）。
从节点：通过复制主结点数据得到的结点。

Ps：在 Redis 中一个主节点可以拥有多个从节点，一个从节点也可以是其他服务器的主节点，如下图：

1.2、主从服务器设置

在 Redis 运行过程中，可以使用 “replicaof host port” 命令，把自己设置为目标 IP 的从服务器，执行命令如下：

127.0.0.1:6379> replicaof 127.0.0.1 6380
OK

如果主服务器设置了密码，需要在从服务器输入主服务器密码，使用 “config set masterauth 主服务器密码” 命令，如下：

127.0.0.1:6377> config set masterauth 123
OK

1.3、主从同步优缺点分析

优点：

高性能：设置主从同步后，可以把查询任务分配给从服务器，用主服务器来执行写操作，这样极大的提高了程序运行的效率，把所有压力分摊到了各个服务器。
高可用：设置主从同步后，当主服务器宕机后，可以迅速把从节点提升为主节点，为 Redis 争取了宕机恢复节省了宝贵的时间。
防止数据丢失：当主服务器磁盘损坏后，其他从服务器还保留这相关数据，不至于数据全部丢失。

缺点：

这种模式本身存在一个致命的问题：当朱姐带你崩溃之后，需要人工干预才能恢复 Redis 的正常使用。

2、哨兵模式

2.1、哨兵模式理论

哨兵模式可以用来监控主从服务器结点，并在主从服务器出现问题的适合自动恢复。

假设这样一个场景：假如晚上发生了主从服务器宕机情况，尤其是主从服务器比较多的情况下，如果让人工恢复，时间和难度上都是很大的，因此需要一个自动恢复工具—— Redis Sentinel（哨兵模式），让 Redis 拥有自动容灾恢复能力。

Ps： Redis Sentinel 的最小分配单位是 一主一从。

哨兵模式如下图：

2.2、工作原理

工作原理如下过程：

首先每个 Sentinel 会以每秒钟 1 次的频率，向已知主服务器、从服务器和其他的 Sentinel 实例，发送一个 PING 命令。
如果最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 “down-after-milliseconds” 所配置的值（默认 30s ），那么这个实例会被 Sentinel 标记为“主观下线”。
如果一个主服务器被标记为“主管下线”，那么正在监视这个主服务器的所有 Sentinel 结点，要以每秒 1 次的频率确认主服务器进入了“主观下线”状态。
如果有足够数量（quorum 配置值）的 Sentinel 在指定的时间范围内同意这一判断，那么这个主服务器被标记为“客观下线”，此时所有的 Sentinel 会按照规则协商自动选出新的主节点。

Ps：一个有效的 PING 回复可以是：+PONG、-LOADING 或者 -MASTERDOWN。如果返回非以上三种回复，或者在指定时间内没有回复 PING 命令，那么 Sentinel 认为服务器返回的回复无效（non-valid）

3、Redis 集群服务

Redis 集群（Redis Cluster）是 Redis 多机运行最完美的终极方案，他的出现可以让我们完全抛弃主从同步和哨兵模式来实现 Redis 多机运行。

Redis 集群（Redis Cluster）是无代理模式去中心化的运行模式，客户端发送的绝大数命令会直接交给相关结点执行，这样大部分情况请求命令无需转发，或仅需转发一次的情况下就能完成请求与响应，所以集群单个结点的性能与单机的 Redis 服务器的性能是非常接近的，因此理论情况下。当水平扩展一倍的主节点就相当于请求处理的性能也提高了一倍，所以 Redis 集群的性能是非常高的。

Redis 集群的架构图如下：