Redis解析之集群（一）

Redis-Cluster 架构：

1）所有 Redis 节点彼此互联（PING-PONG 机制），内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。

2）集群节点之间定期交换节点信息并且更新，从发送节点的角度看，这些信息包括：集群内有哪些节点，节点IP、PORT、名字、状态(比如OK，PFAIL，FAIL)、角色(master 或者 slave)等。

3）节点定期给其他所有的节点发送Ping，cluster-node-timeout（可配置，毫秒级）时间内没有收到对方的回复，则单方面认为对端节点宕机，将该节点标为PFAIL状态。通过节点之间交换信息，收集到通过超过半数的节点都认为这个节点为PFAIL，则将该节点标记为FAIL，并且将其发送给其他所有节点，其他所有节点收到后立即认为该节点宕机。

4）客户端与 Redis节点直连，不需要中间proxy层；客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。

5）Redis-Cluster 内置数据自动分片机制，集群内部将所有的key映射到 [0-16383] 2^14个Slot中，集群中的每个节点负责其中的一部分的Slot的读写。

6）客户端可向任一个集群节点发送命令，当节点收到自己不负责的 Slot 的请求时，会将负责请求 Key 所在Slot 的节点地址返回给客户端，客户端收到后自动将原请求重新发往这个地址。Key 与 Slot 的对应关系由CRC16(key) % 16384 决定。

7）一个 Master 可对应0个或多个 Slave，若没有 Slave，则意味着 Master 宕机后其负责的Slot读写服务不可用；否则，主宕机时某个 Slave 会被提升为 Master，具体哪个从被提升为主，协议类似于Raft。

8）整个集群不可用（cluster_state：fail），需满足以下条件之一：集群任意 Master 挂掉，且该 Master 没有 Slave；超过半数以上 Master 挂掉（无论是否有 Slave）。
当集群不可用时，所有对集群的操作做都不可用，收到（（error) CLUSTERDOWN The cluster is down）错误。