Redis——集群搭建及选举原理

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-09-04 02:57 256阅读 0赞

redis集群简述

**哨兵模式**中如果主从中master宕机了，是通过**哨兵来选举**出新的master，在这个选举切换主从的过程，整个redis服务是**不可用**的。而且哨兵模式中只有一个主节点对外提供服务，因此**没法支持更高的并发**。而且单个主节点的内存设置也**不宜过大**。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。

**redis集群**是由**一系列的主从节点**群组成的分布式服务器群，它具有复制、高可用和分片特性。Redis集群**不需要 sentinel哨兵**也能完成**节点移除**和**故障转移**的功能。需要将每个节点设置成**集群模式**，这种集群模式没有中心节点，客户端通过**CRC16算法**对key进行**hash**  
得到一个值，来判断该key存储在哪个主从服务上面，因此就算是某一个主从整个宕机，redis集群也是部分可用的。方便**水平扩展**，可以根据业务规模可以随时加减配置。据官方文档称可以线性扩展到上万个节点(但是官方推荐不超过1000个节点)。redis集群的性能和高可用性均优于哨兵模式。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L051bWJlcl9vbmVFbmdpbmVlcg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
Redis集群选举机制

当slave发现自己的master变为**FAIL**状态时，便尝试发起选举，以期成为新的master。由于挂掉的master可能会有多个slave，从而存在多个slave竞争成为master节点的过程， 其过程如下：

1.slave发现自己的master变为FAIL

2.将自己记录的集群currentEpoch（选举轮次标记）加1，并广播信息给集群中其他节点

3.其他节点收到该信息，只有master响应，判断请求者的合法性，并发送结果

4.尝试选举的slave收集master返回的结果，收到超过半数master的统一后变成新Master

5.广播Pong消息通知其他集群节点。

如果这次选举不成功，比如三个小的主从A,B,C组成的集群，A的master挂了，A的两个小弟发起选举，结果B的master投给A的小弟A1，C的master投给了A的小弟A2，这样就会发起第二次选举，选举轮次标记+1继续上面的流程。事实上从节点并不是在主节点一进入 FAIL 状态就马上尝试发起选举，而是有一定延迟，一定的延迟确保我们等待FAIL状态在集群中传播，slave如果立即尝试选举，其它masters或许尚未意识到FAIL状态，可能会拒绝投票。 同时下面公式里面的随机数，也可以有效避免slave同时发起选举，导致的平票情况。

•延迟计算公式：

DELAY = 500ms + random(0 ~ 500ms) + SLAVE\_RANK \* 1000ms

•SLAVE\_RANK表示此slave已经从master复制数据的总量的rank。Rank越小代表已复制的数据越新。这种方式下，持有最新数据的slave将会首先发起选举（理论上）。

前面说到这种分片的集群模式的集群可以部分提供服务，当redis.conf的配置cluster-require-full-coverage为no时，表示当一个小主从整体挂掉的时候集群也可以用，也是说0-16383个槽位中，落在该主从对应的slots上面的key是用不了的，但是如果key落在其他的范围是仍然可用的。

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