【Redis集群底层机制及原理】-创新互联

围绕以下这张图展开描述：

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前言：了解Redis集群之前请先了解Redis的主从复制架构和哨兵机制~

1、什么是Redis集群

所谓Redis集群，就是将0-16383个槽均分给集群当中的物理节点，所谓物理节点，就是我们之前所说的主节点，即对外提供服务的节点，注意，此时的主节点可能不止一个。后续的客户端进行操作时，并非直接去操作某个节点，而是经过集群处理过后再去操作某个节点，这样一来，减少了单个节点的压力，类似于负载均衡的原理。

2、为什么是0-16383个槽？而不是整数个或者其他数字？

Redis集群当中采用了CRC16算法，这个算法有如下特点：

①、对集群模式下的所有key进行CRC16计算，计算的结果始终在0-16383这个范围内。

②、对客户端的key进行CRC16计算时，同一个key多次进行计算，结果始终一致。

③、对客户端的不同key进行CRC16计算，计算的结果会出现不同的key的计算结果一致的情况。

基于以上的特点，因此我们可以得出结论：我们可使用的槽有16384个。

3、客户端需要操作Redis时，具体流程是什么样的？ 

以图为例：

Node-1节点持有0~5000槽位

Node-2节点持有5001~8000槽位

Node-3节点持有8001~13000槽位

Node-4节点持有13001~16383槽位

问题1：说好的均分槽位呢？

此处所说的均分，并非是我们常规理解意义上的用16384除以节点个数，而是均匀的分配，使其槽位都分配出去。

问题2：节点个数有没有要求？

如果是16385个节点，那槽位不就没得分了？总得有一个节点没有节点分不到槽，此时，Redis集群就不会搭建成功。并且，我们我们为了保证集群的高可用性，建议每个主节点都至少持有一个从节点，当主节点宕机的时候，从节点可以顶替上来~

问题3：从节点如何顶替主节点？

主节点持有的槽位会转移给从节点，因为从节点上面的数据和主节点的一致，只需要将数据分配进槽位即可。

问题4：在原有集群当中添加新的节点？此时槽位如何分配？

在上图过程当中，我们比如添加Node-5节点，此时Node-5节点假设需要2000个槽位，此时其余四个节点就会拼凑出2000个槽位给Node-5节点，同时槽位当中的值也会转移给Node-5节点，这样一来，Node-5节点就算添加进了集群。

注意：需要保证0-16383个槽位都分布在某个节点上，不会存在槽位未分配的情况。

客户端操作步骤：

①、我们知道客户端操作Redis时，根据客户端持有的key-value数据，CRC16算法对key进行计算，根据计算得出的结果去找到持有这个槽位的节点。

②、找到节点之后，在节点上进行操作

③、集群维护节点-》节点维护槽-》槽维护值

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