谈谈 Redis 集群模式？

结论：Redis 的集群能力演进是三步：主从复制解决读扩展与数据备份，哨兵解决主节点故障自动切换，Cluster 解决水平分片与容量扩展。三者不是替代关系，Cluster 的每个分片内部依然是一主多从。选型看两点：单机能装下就"主从 + 哨兵"，装不下或单节点写入打满才上 Cluster；不想改客户端就用代理层方案。

一、三种模式对照

二、Cluster 的分片与路由

              ┌─────────────────────────────────────────────┐
              │              Cluster（16384 slots）           │
              └───────┬──────────────┬──────────────┬───────┘
                      │              │              │
              ┌───────▼──────┐ ┌─────▼────────┐ ┌───▼──────────┐
              │ 主A slot     │ │ 主B slot     │ │ 主C slot     │
              │ 0-5460       │ │ 5461-10922   │ │ 10923-16383  │
              └───────┬──────┘ └─────┬────────┘ └───┬──────────┘
                      │              │              │
              ┌───────▼──────┐ ┌─────▼────────┐ ┌───▼──────────┐
              │ 从A'          │ │ 从B'          │ │ 从C'          │
              └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘

路由：slot = CRC16(key) % 16384
  ├─ 客户端已缓存槽映射 → 直接连对应节点
  └─ 槽已迁移 → 节点返回 MOVED（永久迁移）或 ASK（临时迁移）

为什么是 16384 个槽而不是 65536？槽位图用位图表示，16384 个槽只占 2 KB，节点间 gossip 心跳要频繁携带槽位图，65536 会占 8 KB，心跳包与带宽开销翻四倍；而集群规模一般不超过 1000 个节点，16384 已经足够分散。

三、命令与配置

# 开启集群模式
redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf \
             --cluster-node-timeout 15000 --appendonly yes

# 创建 3 主 3 从（--cluster-replicas 1）
redis-cli --cluster create 10.0.0.1:6379 10.0.0.2:6379 10.0.0.3:6379 \
          10.0.0.4:6379 10.0.0.5:6379 10.0.0.6:6379 --cluster-replicas 1

# 查看与运维
redis-cli -c -h 10.0.0.1 -p 6379 CLUSTER INFO
redis-cli -c CLUSTER NODES
redis-cli --cluster check 10.0.0.1:6379
redis-cli --cluster reshard 10.0.0.1:6379      # 在线迁移槽
redis-cli --cluster add-node 10.0.0.7:6379 10.0.0.1:6379

# 集群相关配置
cluster-enabled yes
cluster-node-timeout 15000
cluster-require-full-coverage no    # 有槽不可用时是否拒绝整个集群写入
cluster-allow-reads-when-down no    # 集群不可用时是否允许读
cluster-migration-barrier 1

四、常见追问

• 问：cluster-require-full-coverage yes 有什么风险？答：任意一个槽不可用（某主节点及其从节点全挂）整个集群就拒绝所有写入，可用性极差；通常设为 no，让未受影响的槽继续服务。
• 问：MOVED 和 ASK 的区别？答：MOVED 表示槽已永久迁到新节点，客户端应更新本地槽缓存；ASK 表示槽正在迁移中，本次请求临时去目标节点，客户端不更新缓存。
• 问：为什么跨 key 命令在 Cluster 下会失败？答：不同 key 可能落在不同槽、不同节点，MGET/MSET/事务/Lua 无法保证原子与一致性，Redis 直接返回 CROSSSLOT。用 hash tag {user:1} 把相关 key 固定到同一槽。
• 问：Cluster 下还能用 Lua 吗？答：能，但脚本里的所有 key 必须同槽；KEYS 与 ARGV 的构造要保证这一点。
• 问：哨兵和 Cluster 怎么选？答：数据量小于单机内存、写入不瓶颈 → 主从 + 哨兵，运维简单；需要水平扩容或单主写入打满 → Cluster。
• 问：Cluster 的故障转移靠什么判定？答：节点间 gossip + cluster-node-timeout，多数主节点认为某主不可达后，由其从节点发起选举，获得多数票后晋升。

小结

• 主从管复制、哨兵管切换、Cluster 管分片，能力逐层叠加而非互斥。
• Cluster 的心智负担集中在"槽"：路由、迁移、同槽限制、全槽可用性开关。
• 选型先看容量与写入是否超出单机，再评估客户端与运维是否能接受 Cluster 的限制。