Redis：Redis高可用——副本、哨兵和集群

文章目录

• Redis高可用：副本、哨兵和集群
• • Redis 复制：高可用的基石
  • • 数据同步机制
    • 复制 ID 与 偏移量
    • 完全重同步 的内部流程
    • 关键配置与安全注意事项
    • • 禁用主节点持久化时的风险
      • 只读从节点
      • 最小写入副本数
      • 键的过期处理
    • 常用命令
  • Redis Sentinel：非集群模式下的高可用守护者
  • • Sentinel 的核心职责
    • Sentinel 的分布式架构
    • • 故障检测与转移流程
      • 主观下线 vs 客观下线
      • 法定人数 vs 多数派
      • 配置纪元
    • 部署最佳实践
    • • 布局拓扑
      • 避免“脑裂”与数据丢失
    • 基本配置
  • Redis 集群：实现数据的水平扩展与高可用
  • • 核心概念：数据分片与哈希槽
    • • 数据流转示意图
      • 多键操作与 Hash Tags
    • 网络架构：双端口设计
    • 高可用与故障转移机制
    • • 主从模型与自动切换
      • 一致性保证
    • 关键配置参数
    • 集群运维实战指南
    • • 创建集群
      • 重分片
      • 增加与删除节点
    • 集群与复制、哨兵的关系
    • • 集群中的主从节点是指 Redis 副本中的主从节点吗？
      • 故障自动恢复是否使用了哨兵？
      • 副本、哨兵、集群这三个是否可以同时使用？
    • 从其他模式迁移到集群

Redis高可用：副本、哨兵和集群

在构建 Redis 服务时，我们通常面临三个不同层级的需求：数据备份、故障自动恢复、以及海量数据存储。Redis 提供了三种核心模式来应对这些需求：主从复制、哨兵 和 集群。

• 主从复制：这是最基础的数据冗余机制。数据单向流动，从主节点复制到一个或多个从节点。它主要用于数据备份和读写分离。它的特点是简单，但主节点宕机后需要人工介入或脚本处理故障转移，无法自动恢复。

#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv p{margin:0;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .label text,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node rect,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node circle,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node ellipse,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node polygon,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .rough-node .label text,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node .label text,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .image-shape .label,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .rough-node .label,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node .label,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .image-shape .label,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .icon-shape,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .icon-shape p,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .icon-shape rect,#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-ASXHF7ih0k7SLjSv :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

主从复制架构

写请求

读请求

读请求

读请求

异步复制

异步复制

客户端

主节点 Master负责写

从节点 Replica 1

从节点 Replica 2

• 哨兵：哨兵是运行在特殊模式下的 Redis 进程，它监控主从复制架构。当主节点故障时，哨兵会自动投票选举从节点升级为主节点，实现高可用。它的特点是自动故障转移，系统更健壮。但数据仍在单个主节点上，内存容量受限于单机。

#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr p{margin:0;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .label text,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node rect,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node circle,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node ellipse,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node polygon,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .rough-node .label text,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node .label text,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .image-shape .label,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .rough-node .label,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node .label,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .image-shape .label,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .icon-shape,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .icon-shape p,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .icon-shape rect,#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-MCI0Ak6GLorELYmr :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

数据层 主从

哨兵监控层

监控

监控

监控

哨兵节点 1

哨兵节点 2

哨兵节点 3

主节点 Master

升为新主

从节点 Replica

故障时: 哨兵协商

• 集群：集群是 Redis 的分布式解决方案。它将数据自动分片存储在多个主节点中，每个主节点都有从节点。它解决了单机内存限制和网络瓶颈问题。它的特点是自动分片、高可用、水平扩展。适用于海量数据和高并发场景，但客户端逻辑较复杂，且不支持跨节点的多键操作（如 Multi-key）。

#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS p{margin:0;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .label text,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node rect,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node circle,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node ellipse,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node polygon,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .rough-node .label text,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node .label text,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .image-shape .label,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .rough-node .label,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node .label,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .image-shape .label,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .icon-shape,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .icon-shape p,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .icon-shape rect,#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-cym1hXhfY2q0foAS :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

集群分片架构

Slot 10001-16383

Slot 5001-10000

Slot 0-5000

路由请求

路由请求

路由请求

主节点 A

从节点 A'

主节点 B

从节点 B'

主节点 C

从节点 C'

客户端

Redis 复制：高可用的基石

Redis 的复制机制是实现数据备份、读取扩展和高可用性的基础。在最底层，它采用的是主从复制 模式。这种模式简单易用，允许一个或多个从节点成为主节点的精确副本。 无论主节点发生什么情况，从节点都会尝试自动重连并与其保持一致。

数据同步机制

Redis主要依赖以下三种机制来维持数据同步：

#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 p{margin:0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 defs #statediagram-barbEnd{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 g.stateGroup text{fill:#9370DB;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 g.stateGroup text{fill:#333;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 g.stateGroup .state-title{font-weight:bolder;fill:#131300;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 g.stateGroup rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 g.stateGroup line{stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .transition{stroke:#333333;stroke-width:1;fill:none;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .stateGroup .composit{fill:white;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .stateGroup .alt-composit{fill:#e0e0e0;border-bottom:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .state-note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .state-note text{fill:black;stroke:none;font-size:10px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .stateLabel .box{stroke:none;stroke-width:0;fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edgeLabel .label rect{fill:#ECECFF;opacity:0.5;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .edgeLabel .label text{fill:#333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .label div .edgeLabel{color:#333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .stateLabel text{fill:#131300;font-size:10px;font-weight:bold;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .node circle.state-start{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .node .fork-join{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .node circle.state-end{fill:#9370DB;stroke:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .end-state-inner{fill:white;stroke-width:1.5;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .node rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .node polygon{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 #statediagram-barbEnd{fill:#333333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-cluster rect{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .cluster-label,#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .nodeLabel{color:#131300;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-cluster rect.outer{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-state .divider{stroke:#9370DB;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-state .title-state{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-cluster.statediagram-cluster .inner{fill:white;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-cluster.statediagram-cluster-alt .inner{fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-cluster .inner{rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-state rect.basic{rx:5px;ry:5px;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-state rect.divider{stroke-dasharray:10,10;fill:#f0f0f0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .note-edge{stroke-dasharray:5;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-note rect{fill:#fff5ad;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;rx:0;ry:0;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-note text{fill:black;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram-note .nodeLabel{color:black;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagram .edgeLabel{color:red;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 #dependencyStart,#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 #dependencyEnd{fill:#333333;stroke:#333333;stroke-width:1;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 .statediagramTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-WCw9v4wO6lHYTRY3 :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

接收命令流

网络故障/超时

重连成功且增量在缓冲区

增量丢失或 ID 不匹配

补齐缺失数据

加载 RDB 及缓冲数据

连接建立

命令传播

链路断开

部分重同步

完全重同步

主节点持续发送写命令给从节点保持数据一致

复制 ID 与 偏移量

为了判断两个实例的数据是否一致，Redis 使用了两个概念：

• 复制 ID：一个标记数据集特定历史的大型伪随机字符串。
• 偏移量：一个随着处理复制流而不断递增的数字。

如果两个实例拥有相同的 复制 ID 和 偏移量，它们的数据就是完全一致的。此外， Redis 实例实际上维护两个 ID：主 ID 和辅助 ID。这是为了处理故障转移 场景：

• 当一个从节点被提升为主节点时，它会生成一个新的主 ID（开启新的历史）。
• 同时，它将旧的主 ID 记为辅助 ID。
• 作用：其他旧的从节点重连时，可以凭借辅助 ID 和偏移量进行“部分重同步”，而不必进行昂贵的“完全重同步”。这避免了网络分区导致旧主节点恢复时的 ID 冲突。

完全重同步 的内部流程

当需要进行完全同步时，Redis 会执行以下步骤。这是一个巧妙的后台处理过程，旨在不阻塞主线程：

从节点

磁盘

主节点 (子进程)

主节点 (父进程)

客户端

从节点

磁盘

主节点 (子进程)

主节点 (父进程)

客户端

#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf p{margin:0;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .labelText,#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .loopText,#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .noteText,#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf .actor-man circle,#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-LYPW2hXRjCPVgAlf :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

触发 BGSAVE

此时从节点状态与主节点一致

写入新数据

缓存写命令到内存缓冲区

Fork() 创建子进程

生成 RDB 快照文件

继续处理请求

快照完成

通知完成

发送 RDB 文件

保存 RDB 到本地

加载 RDB 到内存

发送缓冲区的增量命令

• 无盘复制：如果磁盘 IO 是瓶颈，可以配置 repl-diskless-sync。子进程直接通过网络将 RDB 发送给从节点，跳过磁盘存储，提高同步速度。

关键配置与安全注意事项

禁用主节点持久化时的风险

这是一个非常重要的安全警告。如果在复制配置中，主节点关闭了持久化（RDB/AOF），并且配置了自动重启，可能会导致数据彻底丢失。为了数据安全，强烈建议在主节点和从节点上都开启持久化。如果必须关闭主节点持久化，则绝不要配置自动重启。

#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA p{margin:0;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .label text,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node rect,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node circle,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node ellipse,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node polygon,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .rough-node .label text,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node .label text,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .image-shape .label,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .rough-node .label,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node .label,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .image-shape .label,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .icon-shape,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .icon-shape p,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .icon-shape rect,#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-NUjHuyGzgDJXT6mA :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

灾难发生

初始状态

崩溃

自动重启数据为空

同步

同步

主 A无持久化

从 B – 空

从 C – 空

X

主 A – 空

只读从节点

默认情况下，从节点是只读的（replica-read-only yes）。这是为了防止误操作导致主从不一致。

• 可写从节点：虽然 Redis 允许配置从节点可写，但这是不推荐的。
  • 写入的数据是临时的，同步后会被覆盖。
  • 写入不会被传播给下级的从节点（级联复制场景）。
  • 一旦从节点提升为主节点，这些临时数据可能会引发混乱。
• 建议：如果需要在从节点上计算数据，使用 SORT_RO、EVAL_RO 等只读命令，而不是写入临时键。

最小写入副本数

为了增强数据安全性，您可以配置主节点：只有当至少 N 个从节点连接成功且延迟小于 M 秒时，才接受写操作。

相关配置参数：

• min-replicas-to-write <数量>
• min-replicas-max-lag <秒数>

这是一种“尽力而为”的数据安全机制，虽然不能保证强一致性（因为复制是异步的），但能将数据丢失的时间窗口限制在几秒钟内。

键的过期处理

Redis 复制中，键的过期是由主节点驱动的：

常用命令

Redis Sentinel：非集群模式下的高可用守护者

在上一节中，我们了解了 Redis 如何通过主从复制 来实现数据备份和读写分离。但是，单纯的主从复制有一个致命的弱点：主节点故障无法自动恢复。如果主节点宕机，从节点虽然拥有数据，但不会自动升级为主节点，除非有人工介入。 这就是 Redis Sentinel 登场的时刻。Sentinel 是 Redis 的高可用解决方案，它运行在特殊的模式下，负责监控、通知和自动故障转移。

Sentinel 的核心职责

Sentinel 不仅仅是一个简单的监控工具，它是一个完整的分布式系统，主要承担以下四个职责：

Sentinel 的分布式架构

Sentinel 本身被设计为一个分布式系统。这意味着您不能只运行一个 Sentinel 进程，否则 Sentinel 本身就成了单点故障。 为了实现高可用，您需要运行多个 Sentinel 进程协同工作。它们之间通过Gossip协议进行通信。

故障检测与转移流程

理解 Sentinel 的关键是区分主观下线 和 客观下线，以及法定人数 与 多数派 的概念。 下图展示了从主节点故障到完成故障转移的完整过程：

客户端

从节点 R

Sentinel 3

Sentinel 2

Sentinel 1

主节点 M

客户端

从节点 R

Sentinel 3

Sentinel 2

Sentinel 1

主节点 M

#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V p{margin:0;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .labelText,#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .loopText,#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .noteText,#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V .actor-man circle,#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-KWUm6Hho07hVws0V :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

主节点宕机

选举阶段

连接断开

1

连接断开

2

超时未响应 (SDOWN)

3

超时未响应 (SDOWN)

4

确认主节点状态?

5

确认下线 (ODOWN

达到法定人数)

6

投票请求 (我负责故障转移)

7

投票同意

8

投票请求

9

投票同意

10

SLAVEOF NO ONE

(升级为主节点)

11

断开旧主连接

12

确认已升级

13

广播新配置 (Epoch +1)

14

广播新配置 (Epoch +1)

15

询问主节点地址?

16

返回新主节点地址

17

主观下线 vs 客观下线

• SDOWN (Subjective Down)：这是一个局部状态。单个 Sentinel 发现某个实例在 down-after-milliseconds 毫秒内没有回复 PING，就认为它主观下线了。
• ODOWN (Objective Down)：这是一个全局状态。当足够数量的 Sentinel（达到配置的 quorum）都认为主节点是 SDOWN 时，主节点被标记为 ODOWN。
• 注意：只有主节点会被标记为 ODOWN。从节点或 Sentinel 故障通常不需要触发复杂的故障转移逻辑。

法定人数 vs 多数派

这两个参数决定了系统的敏感度和安全性，也是容易混淆的地方：

• Quorum (法定人数)：在 sentinel monitor <master-name> <ip> <port> <quorum> 中配置。
  • 作用：标记主节点为 ODOWN。
  • 例子：如果有 5 个 Sentinel，Quorum 设为 2。只要有 2 个 Sentinel 认为主节点挂了，主节点就会被标记为 ODOWN。
• Majority (多数派)：Sentinel 总数的一半 + 1。
  • 作用：授权执行故障转移。
  • 规则：即使主节点已经被标记为 ODOWN，Sentinel 依然必须获得多数派 的授权才能真正开始执行 slaveof no one 等操作。

安全机制：这防止了“脑裂”。即使网络分区导致少数派 Sentinel 认为主节点挂了，它们无法获得多数派授权，因此不会启动故障转移。

配置纪元

这是 Sentinel 的版本号机制。每次成功进行故障转移，配置纪元 就会 +1。

• 当 Sentinel 广播新的配置（主节点变更）时，会附带这个纪元号。
• 纪元号大的配置被视为“更新”，会覆盖旧的配置。
• 这保证了所有 Sentinel 最终会收敛到同一个配置（最终一致性）。

部署最佳实践

为了构建一个健壮的 Sentinel 部署，请遵循以下原则：

布局拓扑

推荐的拓扑（三节点部署）： 将 Sentinel 和 Redis 进程分布在三个独立的物理机或虚拟机上。

#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 p{margin:0;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .label text,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node rect,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node circle,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node ellipse,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node polygon,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .rough-node .label text,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node .label text,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .image-shape .label,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .rough-node .label,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node .label,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .image-shape .label,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .icon-shape,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .icon-shape p,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .icon-shape rect,#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-HCdwRTxY5vJa8iN5 :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

物理机 3

物理机 2

物理机 1

监控

监控

监控

Redis Master

Sentinel 1

Redis Replica 1

Sentinel 2

Redis Replica 2

Sentinel 3

关键配置：

• Quorum 设置为 2：这意味着需要至少 2 个 Sentinel 同意主节点挂了，才能触发 ODOWN。
• 优势：
  • 如果物理机 1 宕机（M1 和 S1 挂了），剩下的 S2 和 S3 依然构成多数派（2/3），可以授权 S2 或 S3 进行故障转移。
  • 客户端连接到剩下的 S2/S3 依然可以获取新主节点信息。

避免“脑裂”与数据丢失

由于 Redis 复制是异步的，在网络分区发生时，旧的主节点可能仍然接受写入，而新的主节点已经产生。当分区恢复时，旧主节点会被重新配置为从节点，导致其上的写入数据丢失。

缓解措施： 在 Redis 配置中启用 min-replicas-to-write：

min-replicas-to-write 1
min-replicas-max-lag 10

这意味着：主节点必须至少能写入 1 个从节点，否则拒绝写请求。在网络分区发生时，旧主节点会迅速失去连接，从而停止接受写入，大大减少数据丢失窗口。

基本配置

一个最小的 sentinel.conf 示例：

# 监控名为 mymaster 的主节点，IP 127.0.0.1，端口 6379，法定人数为 2
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

# 30秒内无响应视为主观下线
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

# 故障转移超时时间（3分钟）
sentinel failover-timeout mymaster 180000

# 故障转移时，同时有多少个从节点同步新主节点（数字越小对网络影响越小）
sentinel parallel-syncs mymaster 1

Redis 集群：实现数据的水平扩展与高可用

在之前的章节中，我们探讨了“主从复制”（数据冗余）和“哨兵”（高可用监控）。虽然这两个功能组合在一起可以提供一个非常健壮的单节点 Redis 服务，但它们受限于单机的内存大小和 CPU 性能。当数据量达到几十 TB 或者单机吞吐量成为瓶颈时，我们需要 Redis Cluster。 Redis Cluster 是 Redis 的分布式解决方案，它提供了自动分片 和 高可用 的能力。它将数据自动分割到多个节点上，从而实现水平扩展，同时内置了故障恢复机制。

核心概念：数据分片与哈希槽

Redis Cluster 不使用传统的一致性哈希，而是使用一种称为 哈希槽 的概念。

• 总槽位数：集群共有 16384 个哈希槽。
• 计算方式：每个 Key 根据其名称计算哈希值：CRC16(key) % 16384。
• 分配：这 16384 个槽位被分配给集群中的不同主节点。

数据流转示意图

下图展示了一个 Key 是如何被路由到特定节点的，以及 Key 如何在分片中工作：

#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU svg{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU p{margin:0;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .label{font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .label text,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node rect,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node circle,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node ellipse,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node polygon,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .rough-node .label text,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node .label text,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .image-shape .label,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .rough-node .label,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node .label,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .image-shape .label,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .icon-shape,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .icon-shape p,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .icon-shape rect,#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .image-shape rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-oAzYDfWF94nHTWHU :root{–mermaid-font-family:\”trebuchet ms\”,verdana,arial,sans-serif;}

Redis Cluster 架构

节点与槽位映射

取模 16384

槽位 0-5000

Master-Sentinel

Master-Sentinel

Master-Sentinel

请求

重定向

返回数据

客户端

Key: user:1001

计算 CRC16

Hash Slot 1234

Master A

Slot 5001-10000

Master B

Slot 10001-16383

Master C

Replica A1

Replica B1

Replica C1

优势：

• 轻松扩容：添加新节点时，只需将一部分槽位从旧节点迁移到新节点。
• 在线迁移：数据迁移过程不需要停止服务。

多键操作与 Hash Tags

Redis Cluster 限制：涉及多个 Key 的操作（如 MGET, SUNION）必须作用在同一个槽位上。 如果需要跨键操作，可以使用 Hash Tags：

• 如果 Key 包含 {…} 这样的子字符串，只有 {} 内的内容参与哈希计算。
• 例如：user:{123}:profile 和 user:{123}:orders 会被分配到同一个槽位，因此可以一起操作。

网络架构：双端口设计

为了保证集群内部通信的高效，每个 Redis Cluster 节点需要开放两个 TCP 端口：

高可用与故障转移机制

主从模型与自动切换

为了保持高可用，集群中的每个主节点都可以有多个从节点。故障转移流程（内置机制）：

一致性保证

Redis Cluster 不保证强一致性。它是最终一致的系统，这意味着在某些故障场景下，已经确认的写入可能会丢失。原因：

关键配置参数

在 redis.conf 中，Cluster 模式引入了以下关键参数：

• cluster-enabled <yes/no>：是否启用集群模式。
• cluster-config-file <filename>：节点状态自动保存的文件（非人工编辑）。
• cluster-node-timeout <milliseconds>：
  • 节点被视为失效的超时时间。
  • 也是控制分区场景下少数派何时停止写入的关键参数。
• cluster-slave-validity-factor <factor>：控制从节点在断开连接多久后不再尝试发起故障转移（0 表示总是尝试）。
• cluster-require-full-coverage <yes/no>：
  • 默认为 yes：如果有一部分槽位没有被任何节点覆盖，集群停止接受写入。
  • 设置为 no：即使部分槽位不可用，集群仍处理其他请求。
• cluster-allow-reads-when-down <yes/no>：是否允许在集群标记为失败（标记为 down）时，节点处理只读请求。

集群运维实战指南

创建集群

最小推荐配置是 3 主 3 从（共 6 个节点）。 使用 redis-cli 工具快速创建：

redis-cli –cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 \\
127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 \\
127.0.0.1:7005 –cluster-replicas 1

• –cluster-replicas 1 表示每个主节点自动分配一个从节点。
• 命令执行后，系统会自动分配 16384 个槽位。

重分片

用于平衡数据负载。

redis-cli –cluster reshard 127.0.0.1:7000

工具会引导您：

增加与删除节点

集群与复制、哨兵的关系

集群中的主从节点是指 Redis 副本中的主从节点吗？

是的，完全一致。

Redis Cluster 中的“主节点”和“从节点”，本质就是我们在前面“主从复制”章节中介绍的同一个东西。

• 集群主节点：就是一个开启了 cluster-enabled yes 的普通 Redis 主节点，只是它还负责管理一部分哈希槽。
• 集群从节点：就是一个开启了 cluster-enabled yes 的普通 Redis 从节点。它通过标准的 PSYNC 命令从主节点同步数据。

唯一的区别在于：

• 普通复制：主节点通常只有 1 个，从节点负责备份或分担读压力。
• 集群复制：主节点有多个，每个主节点负责不同的数据（槽位），从节点跟随它对应的主节点。您可以这样理解：Cluster 就像是一个由多个“主从复制小组”组成的大联盟。

故障自动恢复是否使用了哨兵？

没有，完全独立。

Redis Cluster 不依赖 哨兵 来进行故障转移。它拥有一套完全独立的、内置的高可用机制。

• 哨兵模式：Sentinel 是运行在 Redis 外部 的独立进程，作为“监察员”监控 Redis。它通过投票和决策来发起故障转移。
• 集群模式：故障转移的逻辑集成在 Redis 节点内部。节点之间通过二进制的 Cluster Bus（集群总线）交换信息。当主节点 A 宕机，它的从节点 A1、A2 之间会通过 Gossip 协议感知，并进行内部投票，直接将 A1 提升为主节点。

关键区别：

• 如果您使用 Sentinel，您的架构里必须运行 Sentinel 进程。
• 如果您使用 Cluster，您的架构里不需要 运行 Sentinel 进程，Cluster 自己就能搞定。

副本、哨兵、集群这三个是否可以同时使用？

这是一个关于架构选型的问题。答案是：机制上可以混合，但架构上通常是互斥的。

我们要分清“机制”和“解决方案”两个层面：

• Redis 复制：这是底层机制。Cluster 本身就是建立在复制之上的，所以集群肯定用了复制。
• Sentinel vs Cluster：这是两个并列的高可用/扩展解决方案。不要混用。

为什么不建议混用 Sentinel 和 Cluster？

• 功能重复：Sentinel 管监控和故障转移，Cluster 也能管监控和故障转移。同时用就是画蛇添足。
• 逻辑冲突：Sentinel 不理解“槽位”的概念。如果 Cluster 发生了主节点切换，Sentinel 可能无法正确感知 Cluster 的拓扑状态，反之亦然。

正确的架构选择路径：

从其他模式迁移到集群

如果您目前在使用单机或 Sentinel 模式，想要迁移到 Cluster：