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Redis 是一款高性能的内存数据库，广泛应用于缓存、消息队列和计数场景。为了保证 Redis 在高并发和大数据量下的可用性，官方提供了两套主要机制：主从 + 哨兵机制 和 集群模式。本文将详细讲解它们的原理、特点及区别。
一、Redis 主从节点 + 哨兵机制（Sentinel）
1️⃣ 主从节点概念
Master（主节点）
提供写操作，也可提供读操作。
负责向从节点同步数据。
Slave（从节点）
复制主节点的数据。
一般用于读操作或备份，提高可用性和性能。
2️⃣ 哨兵机制概念
Redis Sentinel 是 Redis 官方提供的高可用解决方案，主要功能：
监控（Monitoring）
哨兵周期性检查主从节点是否正常。
通知（Notification）
当节点故障时，通知管理员或客户端。
自动故障转移（Automatic failover）
主节点宕机时，自动将从节点升级为主节点，并让其他从节点指向新主节点。
配置提供者（Configuration provider）
客户端可通过哨兵获取当前主节点信息，避免连接失效。
3️⃣ 哨兵工作流程
监控
哨兵定期向主从节点发送
PING命令。超时未响应 → 标记为 SDOWN（主观下线）。
多数哨兵认为不可用 → ODOWN（客观下线）。
选举
主节点 ODOWN 后，多哨兵投票选出 Leader。
Leader 负责选择从节点升级为新主节点。
其他从节点指向新主节点。
通知
节点状态变化或故障转移完成 → 哨兵通过事件或 API 通知客户端。
客户端通过
SENTINEL get-master-addr-by-name <name>获取新主节点地址。
4️⃣ 注意事项
哨兵节点至少 3 个以上，避免单点故障。
客户端必须支持哨兵模式。
只适用于单主多从架构，不支持数据分片。
二、Redis 集群模式（Cluster）
1️⃣ 集群概念
Redis Cluster 用于水平扩展 + 高可用，特点：
多个 master 节点，每个负责一部分数据。
每个 master 可有从节点备份。
自动故障转移，不依赖哨兵。
数据分片：16384 个 hash slot 分布到各个 master 节点。
2️⃣ 数据分片机制
计算 slot
slot = CRC16(key) % 16384分配 slot
每个 master 节点负责一部分 slot。
例如：
master1: slot 0-5460 master2: slot 5461-10922 master3: slot 10923-16383
客户端访问
根据 key 的 slot 找到对应 master 节点。
如果访问错误节点 → 返回 MOVED 错误 → 客户端重定向。
3️⃣ 集群高可用
Master 宕机 → 从节点通过投票升级为新 master。
集群继续提供服务，保证高可用。
多 master + 多从节点 → 支持读写分离和水平扩展。
4️⃣ 注意事项
客户端必须支持 Cluster 协议（如 Jedis Cluster、Lettuce）。
跨槽操作有限，涉及多个 key 的命令必须在同一 hash slot。
数据迁移需要注意性能影响。
三、哨兵 vs 集群对比
| 特性 | 哨兵模式 | 集群模式 |
|---|---|---|
| 数据分片 | ❌ 不分片 | ✅ 分片（hash slot） |
| 主节点数量 | 1 | 多个 |
| 从节点 | ✅ | ✅ |
| 自动故障转移 | ✅ | ✅ |
| 水平扩展 | ❌ | ✅ |
| 客户端要求 | 普通客户端 | 支持 Cluster 协议 |
总结
哨兵 + 主从：适合单主多从场景，保证主节点故障时快速切换。
集群模式：适合数据量大、高并发场景，支持水平扩展和自动容错。
两者是独立方案，一般不会同时使用。