Redis-聊聊-高可用原理 (redis-cli)

教程大全 2025-07-14 22:28:04 浏览次

大家好，我是楼仔！

Redis 的高可用，太重要啦！之前找工作面试，这个问题面试的频率都能排到前几，尤其是一些大厂，先不要着急看文章，如果面试官给你抛这么个问题，你会怎么回答呢，可以先想 5 分钟。

这里要等待 5 分钟 …

其实我也可以偷个懒，完全转载其它博客，但是没有找到我想要的，为了不辜负广大粉丝，楼哥还是单独给大家写一篇，主要根据这块知识，再结合之前的一些面试情况，给大家唠唠。

1. Redis 分片策略

1.1 Hash 分片

我们都知道，对于 Reids 集群，我们需要通过 hash 策略，将 key 打在 Redis 的不同分片上。

假如我们有 3 台机器，常见的分片方式为 hash(IP)%3，其中 3 是机器总数。

目前很多小公司都这么玩，上手快，简单粗暴，但是这种方式有一个致命的缺点：当增加或者减少缓存节点时，总节点个数发生变化，导致分片值发生改变，需要对缓存数据做迁移。

那如何解决该问题呢，答案是一致性 Hash。

1.2 一致性 Hash

一致性哈希算法是 1997 年由麻省理工学院提出的一种分布式哈希实现算法。

环形空间：按照常用的 hash 算法来将对应的 key 哈希到一个具有 2^32 次方个桶的空间中，即 0~(2^32)-1 的数字空间中，现在我们可以将这些数字头尾相连，想象成一个闭合的环形。

Key 散列 Hash 环：现在我们将 object1、object2、object3、object4 四个对象通过特定的 Hash 函数计算出对应的 key 值，然后散列到 Hash 环上。

机器散列 Hash 环：假设现在有 NODE1、NODE2、NODE3 三台机器，以顺时针的方向计算，将所有对象存储到离自己最近的机器中，object1 存储到了 NODE1，object3 存储到了 NODE2，object2、object4 存储到了 NODE3。

节点删除：如果 NODE2 出现故障被删除了，object3 将会被迁移到 NODE3 中，这样仅仅是 object3 的映射位置发生了变化，其它的对象没有任何的改动。

添加节点：如果往集群中添加一个新的节点 NODE4，object2 被迁移到了 NODE4 中，其它对象保持不变。

通过对节点的添加和删除的分析，一致性哈希算法在保持了单调性的同时，还使数据的迁移达到了最小，这样的算法对分布式集群来说是非常合适的，避免了大量数据迁移，减小了服务器的的压力。

2. 高可用方案

很多时候，公司只给我们提供一套 Redis 集群，至于如何计算分片，我们一般有 2 套成熟的解决方案。

客户端方案：也就是客户端自己计算 Redis 分片，无论你使用Hash 分片，还是一致性 Hash，都是由客户端自己完成。

客户端方案简单粗暴，但是只能在单一语言系统之间复用，如果你使用的是 PHP 的系统，后来 Java 也需要使用，你需要用 Java 重新写一套分片逻辑。

为了解决多语言、不同平台复用的问题，就衍生出中间代理层方案。

中间代理层方案：将客户端解决方案的经验移植到代理层中，通过通用的协议（如 Redis 协议）来实现在其他语言中的复用，用户无需关心缓存的高可用如何实现，只需要依赖你的代理层即可。

代理层主要负责读写请求的路由功能，并且在其中内置了一些高可用的逻辑。

你可以看看，你们公司的 Redis 使用的是哪种方案呢？对于“客户端方案”，其实有的也不用自己去写，比如负责维护 Redis 的部门会提供不同语言的 SDK，你只需要去集成对应的 SDK 即可。

3. 高可用原理

3.1 Redis 主从

Redis 基本都通过“主 – 从”模式进行部署，主从库之间采用的是读写分离的方式。

同 mysql 类似，主库支持写和读，从库只支持读，数据会先写到主库，然后定时同步给从库，具体的同步规则，主要将 RDB 日志从主库同步给从库，然后从库读取 RDB 日志，这里比较复杂，其中还涉及到 replication buffer，就不再展开。

这里有个问题，一次同步过程中，主库需要完成 2 个耗时操作：生成 RDB 文件和传输 RDB 文件。

如果从库数量过多，主库忙于 fock 子进程生成 RDB 文件和数据同步，会阻塞主库正常请求。

这个如何解决呢？答案是 “主 – 从 – 从” 模式。

为了避免所有从库都从主库同步 RDB 日志，可以借助从库来完成同步：比如新增 3、4 两个 Slave，可以等 Slave 2 同步完后，再通过 Slave 2 同步给 Slave 3 和 Slave 4。

如果我是面试官，我可能会继续问，如果数据同步了 80%，网络突然终端，当网络后续又恢复后，Redis 会如何操作呢？

3.2 Redis 分片

这个有点像 MySQL 分库分表，将数据存储到不同的地方，避免查询时全部集中到一个实例。

其实还有一个好处，就是数据进行主从同步时，如果 RDB 数据过大，会严重阻塞主线程，如果用分片的方式，可以将数据分摊，比如原来有 10 GB 的数据，分摊后，每个分片只有 2 GB。

可能有同学会问，Redis 分片，和“主 – 从”模式有啥关系呢？你可以理解，图中的每个分片都是主库，每个分片都有自己的“主 – 从”模式结构。

那么数据如何找到对应的分片呢，前面其实已经讲过，假如我们有 3 台机器，常见的分片方式为 hash(IP)%3，其中 3 是机器总数，hash 值为机器 IP，这样每台机器就有自己的分片号。

对于 key，也可以采用同样的方式，找到对应的机器分片号 hash(key)%3，hash 算法有很多，可以用 CRC16(key)，也可以直接取 key 中的字符，通过 ASCII 码转换成数字。

3.3 Redis 哨兵机制

3.3.1 什么是哨兵机制？

在主从模式下，如果 master 宕机了，从库不能从主库同步数据，主库也不能提供读写功能。

怎么办呢？这时就需要引入哨兵机制！

哨兵节点是特殊的 Redis 服务，不提供读写服务，主要用来监控 Redis 实例节点。

那么当 master 宕机，哨兵如何执行呢？

3.3.2 判断主机下线

哨兵进程会使用 PING 命令检测它自己和主、从库的网络连接情况，用来判断实例的状态，如果哨兵发现主库或从库对 PING 命令的响应超时了，哨兵就会先把它标记为“主观下线”。

那是否一个哨兵判断为“主观下线”，就直接下线 master 呢？

答案肯定是不行的，需要遵循 “少数服从多数” 原则：有 N/2+1 个实例判断主库“主观下线”，才判定主库为“客观下线”。

比如上图有 3 个哨兵，有 2 个判断 “主观下线”，那么就标记主库为 “客观下线”。

3.3.3 选取新主库

我们有 5 个从库，需要选取一个最优的从库作为主库，分 2 步：

筛选：检查从库的当前在线状态和之前的网络连接状态，过滤不适合的从库；

打分：根据从库优先级、和旧主库的数据同步接近度进行打分，选最高分作为主库。

如果分数一致怎么办？Redis 也有一个策略：ID 号最小的从库得分最高，会被选为新主库。

当 slave 3 选举为新主库后，会通知其它从库和客户端，对外宣布自己是新主库，大家都得听我的哈！

今天就讲这么多，我们下期见，大家都学废了么？

金山珍珠鸟如何饲养

珍珠鸟可以成双成对饲养，亦可成群饲养，既可供观赏，以可供繁殖。用单笼饲养时可以养一对，用巢箱饲养时可以根据箱体大小，饲养成群或数对。一般家庭饲养箱笼以长约30厘米、宽25厘米、高35厘米，饲养一至数对即可。箱笼内上方的一个角落上要设置人工巢箱，人工巢箱约长9厘米、宽7厘米、高10厘米，箱底铺约2厘米厚的棉花或巢草，出入口约直径3厘米，出入口外有小台。也可用竹筒或葫芦代替。珍珠鸟年青母鸟可常年产蛋，但为了保证种群的健壮，6—8月要将雌雄鸟分开，停止产蛋。产蛋前，雌雄鸟频频交尾，约1周后开始产蛋。每个产蛋周期（即每巢）约5—6枚，如果管理得法，一对成鸟每年可产卵孵化5—6巢雏鸟。由于珍珠鸟是珍贵的玩赏鸟，一般不用珍珠鸟进行孵化，而用白腰文鸟作“保姆”，每对珍珠鸟需要6对白腰文鸟当“保姆”。珍珠鸟日常饲养喂以带壳小米，也可用稗子60%、小米30%、黍子10%混合供喂。以幼鸟期和繁殖期喂给蛋小米。并增加新鲜的青绿叶菜、水果供应，矿物饲料如墨鱼骨、贝壳、砂砾等亦应酌加供应。此鸟不甚喜欢水浴，但除育雏期外，也应备缸供应适量的浴水。珍珠鸟畏寒，冬季要加强保暖措施，室温宜保持在10摄氏度左右。

怎么养蟹甲兰？

蟹爪兰在生态习性上有几个特点：①由于附生性较强，所以要求栽培基质必须十分松透。为更适其生长，现国内多进行嫁接，砧木在华南用三棱箭居多，中南部偏爱虎刺梅或片掌，北方地区以片掌为主；②早春、晚秋及冬季喜充足阳光，其它季节宜半荫，四季潮润；③春季为第一旺盛生长时期，以茎节扩展生长为主，秋季的第二旺长期以花芽分化为主；5典型的短日照花卉，在每天8—10小时光照条件下2—3个月即可开花；⑤花后有短暂的休眠。在日常管理上应注意：1.在花后休眠期，应保持盆土适度干燥，多叶面喷雾洒水可提前解除休眠；2.第一旺长期应保持盆土湿润，肥料充足，肥应以氮为主，磷钾为辅。秋季则应以磷钾肥为主，以氮为辅，直至开花；3.越夏期应遮去70％阳光，停肥、控水，多叶面喷水，忌雨水直淋和干热，还应预防红蜘蛛危害。 =========【繁殖方法】常用扦插、嫁接和播种繁殖。扦插繁殖：选择健壮、肥厚的茎节，切下1～2节，放阴凉处2～3天，待切口稍干燥后再插入沙床，基质为比例4：1的泥炭和沙，插床温度为15～20℃。插床湿度不宜过大，以免切口过湿腐烂。插后2～3周开始生根，4周后可盆栽。嫁接繁殖：比扦插繁殖生长势旺，开花早。常在5～6月和9～10月进行，砧木用量天尺、虎刺，需大盆栽培的选用梨果仙人掌。接穗以2～3茎节为宜，下端削成鸭嘴状，与砧木的楔口接合，用仙人掌长刺或消毒的牙签插入固定。一般一株砧木可接3个接穗，每个接穗相距120°。嫁接后植株放半阴处养护，保持较高的空气湿度。如嫁接后10天内接穗仍保持新鲜硬挺，即已愈合成活，需精心养护，1个月后嫁接成活植株可转入正常管理。播种繁殖：蟹爪兰需人工授粉后才能结果。常采用室内盆播，发芽适温22～24℃，播种基质用泥炭、腐叶土、粗沙的混合土壤，播前需高温消毒。蟹爪兰种子播后，盆口盖上玻璃，以便保持盆土湿度。播后5～9天发芽。幼苗生长较慢，应谨慎管理。【栽培管理】繁殖后的新枝，可用12厘米普通塑料盆或吊盆栽培，每盆栽植3株。栽后正值夏季，室内应保持通风凉爽，温度过高或空气干燥，对茎节生长均不利，有时发生茎节萎缩死亡。生长期每半月施肥1次。秋季增施1～2次磷钾肥。嫁接新枝，在浇水、施肥时，注意不溅污嫁接愈合处，以免发生腐烂。当年能开花20～30朵，培养2～3年后一盆能开上百朵。扦插植株，一般栽培2～3年后需重新扦插更新。蟹爪兰开花时，室温不宜高，以10～15℃为宜，花期可持续2～3个月，单花一般开放1周后凋萎。花期不要随便搬动，以免断茎落花。花后出现一般较短的休眠状态，应控制浇水、停止施肥，待茎节长出新芽后，再行正常肥水管理。若花后浇水量过大，根系容易腐烂，茎节萎缩死亡。蟹爪兰如需要提前开花应市，可进行短日照处理，每天进行8小时的短日照遮光处理可提前1个月开花，进入市场。【病虫害防治】蟹爪兰常发生炭疽病、腐烂病和叶枯病危害叶状茎，特别在高温高湿情况下，发病严重。发生严重的植株应拔除集中烧毁。病害发生初期，用50％多菌灵可湿性粉剂500倍液，每旬喷洒1次，共喷3次。介壳虫危害严重时，叶状茎表面布满白色介壳，使植株生长衰弱，被害部呈黄白色。如被害植株较轻，可用竹片刮除，严重时用25％亚胺硫磷乳油800倍液喷杀。【产后处理】蟹爪兰无论盆栽或吊盆栽培，均适合窗台。门庭入口处和展览大厅装饰，顿时满室生辉，美胜锦帘。特别垂挂吊盆，反卷的花朵，鲜艳可爱，是极好的室内装饰植物。蟹爪兰作为商品盆栽花卉还是非常有开发价值。盆栽蟹爪兰是极好的元旦、春节用花，多彩的蟹爪兰，十分诱人，市场需求看好。只要品种搭配好，花期可从9月至翌年5月。通过短日照处理，花期能更长。