本文檔翻譯自 http://redis.io/topics/cluster-spec 。

目前累計(jì)服務(wù)客戶近1000家，積累了豐富的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。以網(wǎng)站設(shè)計(jì)水平和技術(shù)實(shí)力，樹(shù)立企業(yè)形象，為客戶提供做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站策劃、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、VI設(shè)計(jì)、網(wǎng)站改版、漏洞修補(bǔ)等服務(wù)。成都創(chuàng)新互聯(lián)始終以務(wù)實(shí)、誠(chéng)信為根本，不斷創(chuàng)新和提高建站品質(zhì)，通過(guò)對(duì)領(lǐng)先技術(shù)的掌握、對(duì)創(chuàng)意設(shè)計(jì)的研究、對(duì)客戶形象的視覺(jué)傳遞、對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)合，為客戶提供更好的一站式互聯(lián)網(wǎng)解決方案，攜手廣大客戶，共同發(fā)展進(jìn)步。

引言

這個(gè)文檔是正在開(kāi)發(fā)中的 Redis 集群功能的規(guī)范（specification）文檔， 文檔分為兩個(gè)部分：

第二部分介紹目前仍未實(shí)現(xiàn)的那些功能。

文檔各個(gè)部分的內(nèi)容可能會(huì)隨著集群功能的設(shè)計(jì)修改而發(fā)生改變， 其中， 未實(shí)現(xiàn)功能發(fā)生修改的幾率比已實(shí)現(xiàn)功能發(fā)生修改的幾率要高。

這個(gè)規(guī)范包含了編寫客戶端庫(kù)（client library）所需的全部知識(shí)， 不過(guò)請(qǐng)注意， 這里列出的一部分細(xì)節(jié)可能會(huì)在未來(lái)發(fā)生變化。

什么是 Redis 集群？

Redis 集群是一個(gè)分布式（distributed）、容錯(cuò)（fault-tolerant）的 Redis 實(shí)現(xiàn)， 集群可以使用的功能是普通單機(jī) Redis 所能使用的功能的一個(gè)子集（subset）。

Redis 集群中不存在中心（central）節(jié)點(diǎn)或者代理（proxy）節(jié)點(diǎn)， 集群的其中一個(gè)主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是達(dá)到線性可擴(kuò)展性（linear scalability）。

Redis 集群為了保證一致性（consistency）而犧牲了一部分容錯(cuò)性： 系統(tǒng)會(huì)在保證對(duì)網(wǎng)絡(luò)斷線（net split）和節(jié)點(diǎn)失效（node failure）具有有限（limited）抵抗力的前提下， 盡可能地保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。

集群將節(jié)點(diǎn)失效視為網(wǎng)絡(luò)斷線的其中一種特殊情況。

集群的容錯(cuò)功能是通過(guò)使用主節(jié)點(diǎn)（master）和從節(jié)點(diǎn)（slave）兩種角色（role）的節(jié)點(diǎn)（node）來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

不過(guò)， 如果不需要保證“先寫入，后讀取”操作的一致性（read-after-write consistency）， 那么可以使用從節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行只讀查詢。

Redis 集群實(shí)現(xiàn)的功能子集

Redis 集群實(shí)現(xiàn)了單機(jī) Redis 中， 所有處理單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵的命令。

針對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵的復(fù)雜計(jì)算操作， 比如集合的并集操作、合集操作沒(méi)有被實(shí)現(xiàn)， 那些理論上需要使用多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵才能完成的命令也沒(méi)有被實(shí)現(xiàn)。

在將來(lái)， 用戶也許可以通過(guò) MIGRATE COPY 命令， 在集群的計(jì)算節(jié)點(diǎn)（computation node）中執(zhí)行針對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵的只讀操作， 但集群本身不會(huì)去實(shí)現(xiàn)那些需要將多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)鍵在多個(gè)節(jié)點(diǎn)中移來(lái)移去的復(fù)雜多鍵命令。

Redis 集群不像單機(jī) Redis 那樣支持多數(shù)據(jù)庫(kù)功能， 集群只使用默認(rèn)的 0 號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)， 并且不能使用 SELECT 命令。

Redis 集群協(xié)議中的客戶端和服務(wù)器

Redis 集群中的節(jié)點(diǎn)有以下責(zé)任：

記錄集群的狀態(tài)，包括鍵到正確節(jié)點(diǎn)的映射（mapping keys to right nodes）。
自動(dòng)發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，識(shí)別工作不正常的節(jié)點(diǎn)，并在有需要時(shí)，在從節(jié)點(diǎn)中選舉出新的主節(jié)點(diǎn)。

為了執(zhí)行以上列出的任務(wù)， 集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與其他節(jié)點(diǎn)建立起了“集群連接（cluster bus）”， 該連接是一個(gè) TCP 連接， 使用二進(jìn)制協(xié)議進(jìn)行通訊。

節(jié)點(diǎn)之間使用 Gossip 協(xié)議 來(lái)進(jìn)行以下工作：

向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送 PING 數(shù)據(jù)包，以此來(lái)檢查目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否正常運(yùn)作。
在特定事件發(fā)生時(shí)，發(fā)送集群信息。

除此之外， 集群連接還用于在集群中發(fā)布或訂閱信息。

因?yàn)榧汗?jié)點(diǎn)不能代理（proxy）命令請(qǐng)求， 所以客戶端應(yīng)該在節(jié)點(diǎn)返回 -MOVED 或者 -ASK 轉(zhuǎn)向（redirection）錯(cuò)誤時(shí)， 自行將命令請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至其他節(jié)點(diǎn)。

因?yàn)榭蛻舳丝梢宰杂傻叵蚣褐械娜魏我粋€(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令請(qǐng)求， 并可以在有需要時(shí)， 根據(jù)轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤所提供的信息， 將命令轉(zhuǎn)發(fā)至正確的節(jié)點(diǎn)， 所以在理論上來(lái)說(shuō)， 客戶端是無(wú)須保存集群狀態(tài)信息的。

不過(guò)， 如果客戶端可以將鍵和節(jié)點(diǎn)之間的映射信息保存起來(lái)， 可以有效地減少可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向次數(shù)， 籍此提升命令執(zhí)行的效率。

鍵分布模型

Redis 集群的鍵空間被分割為 16384 個(gè)槽（slot）， 集群的大節(jié)點(diǎn)數(shù)量也是 16384 個(gè)。

推薦的大節(jié)點(diǎn)數(shù)量為 1000 個(gè)左右。

每個(gè)主節(jié)點(diǎn)都負(fù)責(zé)處理 16384 個(gè)哈希槽的其中一部分。

當(dāng)我們說(shuō)一個(gè)集群處于“穩(wěn)定”（stable）狀態(tài)時(shí)， 指的是集群沒(méi)有在執(zhí)行重配置（reconfiguration）操作， 每個(gè)哈希槽都只由一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。

重配置指的是將某個(gè)/某些槽從一個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以有任意多個(gè)從節(jié)點(diǎn)， 這些從節(jié)點(diǎn)用于在主節(jié)點(diǎn)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)斷線或者節(jié)點(diǎn)失效時(shí)， 對(duì)主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行替換。

以下是負(fù)責(zé)將鍵映射到槽的算法：

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384

本文標(biāo)題：redis集群規(guī)范詳解-創(chuàng)新互聯(lián)
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