聊聊Redis集群那些让人觉得挺不错的优点和它到底有哪些模式

聊聊Redis集群的优点

Redis集群最核心的优点，就是解决了单个Redis服务器“力不从心”的问题，想象一下，如果你的所有家当都放在一个抽屉里，虽然拿取方便，但一旦抽屉坏了或者东西多到塞不下，就很麻烦了，Redis集群就像是给你准备了一组有智能联动的抽屉柜，每个抽屉负责放不同的东西，并且有备份钥匙,这就带来了几个实实在在的好处：

第一，数据自动分片，容量无限扩展，这是集群最吸引人的地方，单台机器的内存总是有限的，当你的数据量增长到一台机器装不下时，单个Redis就无能为力了，而集群模式会把整个数据集自动分割成很多个部分（称为哈希槽），然后把这些槽位均匀地分配给集群中的多个主节点，当你需要扩容时，只需要加入新的机器，集群会自动从现有节点中迁移一部分数据槽到新节点上，整个过程对使用Redis的应用程序几乎是透明的，你不用修改代码就能享受到更大的容量，这就像一本书太厚了，你把它分成了几个章节，分别交给不同的人去抄写和保管，效率自然就高了。（参考自Redis官方文档关于分片的描述）

第二，高可用性和自动故障转移，也就是我们常说的“服务不中断”，在集群中，每个主节点都会有一个或多个从节点作为它的“备胎”，这些从节点会实时同步主节点的数据，一旦某个主节点因为机器宕机、网络中断等原因“挂掉”了，集群会立刻察觉到，并自动在它对应的从节点中选举出一个新的主节点来顶替它，继续提供服务，这个过程是自动完成的，应用程序最多只会感受到一次短暂的操作失败，之后就能继续连接新的主节点，保证了服务的持续性，这就像是一个团队，主力队员受伤下场了，替补队员能立刻顶上去，比赛不会因此中止。（思想源于Redis Sentinel和Cluster模式的高可用机制）

第三，负载均衡，性能提升，由于数据被分散到了多个主节点上，客户端的读写请求也会被自动引导到正确的节点上，这样，原本集中在一台机器上的压力，就被分摊到了多台机器上，无论是读操作还是写操作，整个集群的吞吐量都得到了极大的提升，可以有效应对高并发的场景，这好比是一个繁忙的收费站，如果只有一个收费口，车子肯定排长队；但如果有八个收费口同时工作,车流就能快速通过。

Redis集群的主要模式

虽然我们都叫它“Redis集群”，但为了实现上述的优点，在实践中主要有三种不同的模式，它们各有侧重,适合不同的场景。

第一种是主从复制模式，这是最基础、最简单的模式，可以看作是集群的“雏形”，它通常由一个主节点和一到多个从节点组成，主节点负责处理所有的写操作，然后将数据变化同步给从节点，从节点则主要承担读操作的任务，这种模式的主要优点是简单易部署，并且实现了读写分离，提升了读性能，但它有个明显的缺点：不具备自动故障转移能力，如果主节点宕机，需要人工干预来指定新的主节点，期间写服务是会中断的，它通常用于对可用性要求不是极端高的场景，或者作为更高级模式的构建基础。（这是Redis最基本的数据冗余和读写分离方案）

第二种是哨兵模式，哨兵模式是在主从复制基础上的一大进化，它专门解决了主从模式“无法自动故障转移”的痛点，在这个模式中，除了主节点和从节点之外，还会部署一组独立的“哨兵”进程，哨兵就像是集群的“监控员”和“管理员”，它们会持续监控所有主从节点的健康状态，当哨兵们通过投票确认主节点不可用时，它们会自动执行故障切换：选择一个健康的从节点升级为新的主节点，并通知客户端和其他的从节点这个变化，这样，就实现了高可用性，哨兵模式非常适合对可用性要求高，但数据量还没有大到需要分片的场景。（参考Redis Sentinel官方文档）

第三种是Cluster集群模式，这是Redis官方提供的“完全体”集群方案，它同时实现了我们前面提到的数据分片和高可用性两大核心优点，在Cluster模式下，数据被分到16384个槽中，由多个主节点共同分担，每个主节点同样有对应的从节点，客户端直接连接到集群，集群会告诉客户端每个数据应该去哪个节点存取，当某个主节点失效时，其从节点会自动接替，这种模式功能最全面，能应对大数据量和高并发下的扩展与容灾需求，是大型互联网应用最常采用的方案，它的部署和配置也比前两种模式要复杂一些。（基于Redis Cluster官方实现）

Redis通过这几种集群模式，一步步地从简单的数据备份，发展到智能的读写分离，再到最终的全自动分布式系统，为我们提供了应对不同规模和应用场景的强大工具，选择哪种模式，取决于你对数据量、性能和高可用性的具体需求。