Redis如何实现高可用

Redis实现高可用主要有三种部署模式：主从模式、哨兵模式和集群模式。

主从模式

Redis是一主（master）多从（slave），主节点负责读写操作，从节点只负责读操作，一个主节点可以有多个从节点，而一个从节点只能有一个主节点，从节点的数据来自于主节点，实现原理是主从复制机制。主从复制机制包括全量复制，增量复制两种方式，一般当slave第一次启动连接master的时候采用全量复制，过程如下：

1. 当slave启动时，会向master发送sync命令；
2. master接收到sync命令后会开始在后台保存快照（执行rdb操作），并用缓存区记录后续的所有写操作；
3. master执行完后，向所有slave发送rdb快照文件；
4. slave收到rdb快照文件后，载入、解析收到的快照；
5. master快照发送完毕后，开始向slave发送缓冲区中的写命令；
6. salve接受命令请求，并执行来自master缓冲区的写命令；

在slave和master全量同步之后，master上的数据，如果再次发生更新，就会触发增量复制。增量复制的过程主要是master每执行一个写命令就会向slave发送相同的写命令，slave接收并执行收到的写命令。

哨兵模式

此段来自：

redis如何实现高可用【主从复制、哨兵机制】

哨兵机制需要主从复制的支持，Redis的哨兵(sentinel) 系统用于管理多个 Redis 服务器，该系统执行以下三个任务：

• 监控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 会不断地检查Master和Slave是否运作正常。
• 提醒(Notification)：当被监控的某个Redis出现问题时, 哨兵(sentinel) 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。
• 自动故障迁移(Automatic failover)：当一个Master不能正常工作时，哨兵(sentinel) 会开始一次自动故障迁移操作，它会将失效Master的其中一个Slave升级为新的Master, 并让失效Master的其他Slave改为复制新的Master; 当客户端试图连接失效的Master时，集群也会向客户端返回新Master的地址，使得集群可以使用Master代替失效Master。

哨兵(sentinel) 是一个分布式系统，你可以在一个架构中运行多个哨兵(sentinel) 进程，这些进程使用流言协议(gossip protocols)来接收关于Master是否下线的信息，并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移，以及选择哪个Slave作为新的Master。每个哨兵(sentinel) 会向其它哨兵(sentinel)、master、slave定时发送消息，以确认对方是否活着，如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应，则暂时认为对方已挂(所谓的主观认为宕机 Subjective Down，简称sdown)。若哨兵群中的多数sentinel，都报告某一master没响应，系统才认为该master彻底死亡(即：客观上的真正down机，Objective Down,简称odown)，通过一定的投票算法，从剩下的slave节点中，选一台提升为master，然后自动修改相关配置。哨兵是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器，可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 --sentinel 选项来启动哨兵(sentinel)。

集群模式

此段参考：

怎么实现Redis的高可用？

Redis 的哨兵模式基本已经可以实现高可用，读写分离 ，但是在这种模式下每台 Redis 服务器都存储相同的数据，浪费内存，所以在redis3.0上加入了 Cluster 集群模式，实现了 Redis 的分布式存储。Redis Cluster集群通过Gossip协议进行通信，常用的Gossip消息分为4种，分别是：ping、pong、meet、fail。

• meet消息：通知新节点加入。
• ping消息：集群内交换最频繁的消息，集群内每个节点每秒向多个其他节点发送ping消息，用于检测节点是否在线和交换彼此状态信息。
• pong消息：当接收到ping、meet消息时，作为响应消息回复给发送方确认消息正常通信。pong消息内部封装了自身状态数据。节点也可以向集群内广播自身的pong消息来通知整个集群对自身状态进行更新。
• fail消息：当节点判定集群内另一个节点下线时，会向集群内广播一个fail消息，其他节点接收到fail消息之后把对应节点更新为下线状态。

每一个节点都有两个属性，一个是插槽（取值范围为0-16383），用于唯一标识节点；另一个是所属集群。当要存取某一个key时，Redis 会根据 crc16的算法得出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后在该节点上进行存取。为了保证高可用，redis-cluster集群引入了主从模式，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点，如果主从节点都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了。

参考：
https://blog.csdn.net/weixin_43564627/article/details/121329499
https://blog.csdn.net/itcats_cn/article/details/82428716
https://blog.csdn.net/weixin_45827693/article/details/120550267