Redis Cluster是redis的分布式解决方案，在redis 3.0版本推出后有效的解决了reids分布式方面的需求。Redis Cluster的主要特性有：
虚拟槽分区是Redis Cluster采用的分区方式。
- Redis Cluster为我们预设了16384个hash slot（范围0-16383），每一个hash slot映射一个数据子集。
- 数据子集中的key通过计算CRC16的值，然后对16384取模，来确认对应的hash slot。
- 每个master管理一部分slot,根据master节点的数据平均分配。
- 由于数据保存在slot中，当节点扩容或缩容时，对slot进行重新分配迁移即可，数据不会丢失。
- 分配迁移slot的成本是非常低的（slot的总数只有16384个）
- Redis Cluster的节点之间会共享消息，每个节点都会知道是哪个节点负责哪个范围内的slot
跟集中式不同，不是将集群元数据（节点信息，故障，等等）集中存储在某个节点上，
而是互相之间不断通信，保持整个集群所有节点的数据是完整的
- 集中式：好处在于，元数据的更新和读取，时效性非常好，一旦元数据出现了变更，
立即就更新到集中式的存储中，其他节点读取的时候立即就可以感知到;
不好在于，所有的元数据的跟新压力全部集中在一个地方，可能会导致元数据的存储有压力- gossip：好处在于，元数据的更新比较分散，不是集中在一个地方，更新请求会陆陆续续，
打到所有节点上去更新，有一定的延时，降低了压力; 缺点，元数据更新有延时，可能导致集群的一些操作会有一些滞后
- 每个节点都有一个专门用于节点间通信的端口，就是自己提供服务的端口号+10000，比如7001，那么用于节点间通信的就是17001端口
- 每隔节点每隔一段时间都会往另外几个节点发送ping消息，同时其他几点接收到ping之后返回pong
故障信息，节点的增加和移除，hash slot信息，等
gossip协议包含多种消息，包括ping，pong，meet，fail
- meet: 某个节点发送meet给新加入的节点，让新节点加入集群中，然后新节点就会开始与其他节点进行通信
redis-trib.rb add-node
其实内部就是发送了一个gossip meet消息，给新加入的节点，通知那个节点去加入我们的集群- ping: 每个节点都会频繁给其他节点发送ping，其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据，互相通过ping交换元数据
每个节点每秒都会频繁发送ping给其他的集群，ping，频繁的互相之间交换数据，互相进行元数据的更新- pong: 返回ping和meet，包含自己的状态和其他信息，也可以用于信息广播和更新
- fail: 某个节点判断另一个节点fail之后，就发送fail给其他节点，通知其他节点，指定的节点宕机了
- ping很频繁，而且要携带一些元数据，所以可能会加重网络负担
每个节点每秒会执行10次ping，每次会选择5个最久没有通信的其他节点- 当然如果发现某个节点通信延时达到了cluster_node_timeout / 2，那么立即发送ping，避免数据交换延时过长，落后的时间太长了
- 比如说，两个节点之间都10分钟没有交换数据了，那么整个集群处于严重的元数据不一致的情况，就会有问题
所以cluster_node_timeout可以调节，如果调节比较大，那么会降低发送的频率- 每次ping，一个是带上自己节点的信息，还有就是带上1/10其他节点的信息，发送出去，进行数据交换
至少包含3个其他节点的信息，最多包含总节点-2个其他节点的信息
- 在对集群进行扩容和缩容时，需要对槽及槽中数据进行迁移
当客户端向某个节点发送命令，节点向客户端返回moved异常，告诉客户端数据对应的槽的节点信息
如果此时正在进行集群扩展或者缩空操作，当客户端向正确的节点发送命令时，槽及槽中数据已经被迁移到别的节点了，就会返回ask，这就是ask重定向机制
步骤：
- 客户端向目标节点发送命令，目标节点中的槽已经迁移支别的节点上了，此时目标节点会返回ask转向给客户端
- 客户端向新的节点发送Asking命令给新的节点，然后再次向新节点发送命令
- 新节点执行命令，把命令执行结果返回给客户端
Redis入门到放弃系列-redis cluster集群原理
原文：https://www.cnblogs.com/shamozhu/p/14624717.html