主要包含redis proxy(消息集群代理)、redis master\redis slave

    官方文档：redis.io/documentation

    官方cluster集群相关：redis.io/topics/cluster-tutorial                        

                                   redis.io/topics/cluster-spec

三种集群模式：

1、主从复制

主从复制模式中包含一个主数据库实例（master）与一个或多个从数据库实例（slave）.

客户端可对主数据库进行读写操作，对从数据库进行读操作，主数据库写入的数据会实时自动同步给从数据库。

具体工作机制为：

1、slave启动后，向master发送SYNC命令，master接收到SYNC命令后通过bgsave保存快照（即上文所介绍的RDB持久化），并使用缓冲区记录保存快照这段时间内执行的写命令

2、master将保存的快照文件发送给slave，并继续记录执行的写命令

3、slave接收到快照文件后，加载快照文件，载入数据

4、master快照发送完后开始向slave发送缓冲区的写命令，slave接收命令并执行，完成复制初始化

5、此后master每次执行一个写命令都会同步发送给slave，保持master与slave之间数据的一致性

优点：

    master能自动将数据同步到slave，可以进行读写分离，分担master的读压力

    master、slave之间的同步是以非阻塞的方式进行的，同步期间，客户端仍然可以提交查询或更新请求

缺点：

    不具备自动容错与恢复功能，master或slave的宕机都可能导致客户端请求失败，需要等待机器重启或手动切换客户端IP才能恢复

master宕机，如果宕机前数据没有同步完，则切换IP后会存在数据不一致的问题

难以支持在线扩容，Redis的容量受限于单机配置

2、哨兵

基于主从复制模式，只是引入了哨兵来监控与自动处理故障

优点：

        哨兵模式基于主从复制模式，所以主从复制模式有的优点，哨兵模式也有

        哨兵模式下，master挂掉可以自动进行切换，系统可用性更高

缺点：

        同样也继承了主从模式难以在线扩容的缺点，Redis的容量受限于单机配置

        需要额外的资源来启动sentinel进程，实现相对复杂一点，同时slave节点作为备份节点不提供服务。

3、cluster

Cluster模式实现了Redis的分布式存储，即每台节点存储不同的内容，来解决在线扩容的问题。

Cluster采用无中心结构,它的特点如下：

    所有的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；

    节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效；

    客户端与redis节点直连,不需要中间代理层.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。

Cluster模式的具体工作机制：

在Redis的每个节点上，都有一个插槽（slot），取值范围为0-16383。当我们存取key的时候，Redis会根据CRC16的算法得出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0-16383之间的哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作。

为了保证高可用，Cluster模式也引入主从复制模式，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点

当其它主节点ping一个主节点A时，如果半数以上的主节点与A通信超时，那么认为主节点A宕机了。如果主节点A和它的从节点都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了。

Cluster模式集群节点最小配置6个节点(3主3从，因为需要半数以上)，其中主节点提供读写操作，从节点作为备用节点，不提供请求，只作为故障转移使用。

优点：

       无中心架构，数据按照slot分布在多个节点。

       集群中的每个节点都是平等的关系，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

       可线性扩展到1000多个节点，节点可动态添加或删除。

       能够实现自动故障转移，节点之间通过gossip协议交换状态信息，用投票机制完成slave到master的角色转换。

缺点：

       客户端实现复杂，驱动要求实现Smart Client，缓存slots mapping信息并及时更新，提高了开发难度。目前仅JedisCluster相对成熟，异常处理还不完善，比如常见的“max redirect exception”；

        节点会因为某些原因发生阻塞（阻塞时间大于 cluster-node-timeout）被判断下线，这种failover是没有必要的。

        数据通过异步复制，不保证数据的强一致性；

        slave充当“冷备”，不能缓解读压力（正常情况下slave节点不参与key的分配(冷备)，对于Redis Cluster也不会将请求转发给Slave结点,造成Slave冷备的问题,可以靠Proxy做读写分离来解决,当然这样会牺牲一部分的一致性。）

        批量操作限制，目前只支持具有相同slot值的key执行批量操作，对mset、mget、sunion等操作支持不友好；

        key事务操作支持有限，只支持多key在同一节点的事务操作，多key分布不同节点时无法使用事务功能；

        不支持多数据库空间，单机redis可以支持16个db，集群模式下只能使用一个，即db 0。

        Redis Cluster模式不建议使用pipeline和multi-keys操作，减少max redirect产生的场景。