? 一、什么是 Redis 集群（Redis Cluster）
Redis 集群是 Redis 官方在 3.0 版本引入的分布式部署方案，它的目標是解決以下幾個問題：
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單個 Redis 實例容量有限（最多只能使用一個服務器的內存）
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單點故障（單個 Redis 服務掛掉就無法使用）
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擴展性不足（性能受限于單機）
🔧 Redis Cluster 的三大核心機制：
| 機制 | 說明 |
|---|---|
| 數據分片 | 使用 16384 個哈希槽（hash slots），所有數據根據 key 的哈希值分布到不同節點中 |
| 主從復制 | 每個主節點可配置多個從節點，做數據備份，提高可用性 |
| 自動故障轉移 | 主節點掛了，自動把從節點升級為主節點，無需人工干預 |
? 二、Redis 集群的部署方式（手把手教學）
我們以部署 6 個 Redis 實例（3 主 3 從）為例來講解：
📁 1. 準備 Redis 安裝文件
你可以先下載并解壓 Redis：
wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.6.tar.gz
tar -zxvf redis-6.2.6.tar.gz
cd redis-6.2.6
make
📂 2. 創建多個 Redis 實例目錄
我們創建 6 個目錄，每個實例用不同端口：
mkdir -p ~/redis-cluster/7000
mkdir -p ~/redis-cluster/7001
mkdir -p ~/redis-cluster/7002
mkdir -p ~/redis-cluster/7003
mkdir -p ~/redis-cluster/7004
mkdir -p ~/redis-cluster/7005
🧾 3. 配置 redis.conf 文件
以 7000 為例配置一個 redis.conf（復制后修改端口即可）：
port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7000.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
dir /home/youruser/redis-cluster/7000
logfile "7000.log"
daemonize yes
每個實例都配置好自己的端口，節點配置文件名、日志名和工作目錄。
? 4. 啟動 Redis 實例
逐個啟動這 6 個 Redis 服務：
redis-server ~/redis-cluster/7000/redis.conf
redis-server ~/redis-cluster/7001/redis.conf
...
你可以使用 ps -ef | grep redis 或 netstat -anp | grep 700 來確認服務是否正常啟動。
🔗 5. 創建 Redis 集群
使用 redis-cli 創建集群，并設置主從結構（3主3從）：
redis-cli --cluster create \
127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 \
127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 \
--cluster-replicas 1
含義是：
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把前 3 個端口（7000~7002）作為主節點
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后 3 個端口（7003~7005）作為各主節點的從節點
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16384 個槽會被均分
集群創建成功后會提示你是否確認，輸入 yes 即可。
? 三、Redis 集群的運行機制
1. 數據是如何分片的？
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Redis 把 key 的 CRC16 哈希值 對 16384 取模，確定它屬于哪個槽（slot）。
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每個主節點管理一部分槽，例如：
7000 管理 0 ~ 5460 7001 管理 5461 ~ 10922 7002 管理 10923 ~ 16383
2. 節點之間如何通信？
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所有節點通過 gossip 協議交換狀態信息。
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每個節點都知道其他節點的位置和狀態。
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使用兩個端口：如 7000 端口用于數據交互，7000+10000=17000 端口用于集群節點間通信。
3. 自動故障轉移
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如果主節點宕機，其從節點在其他節點投票多數通過后，會自動升級為主節點。
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故障恢復后重新加入集群。
? 四、Redis 集群的客戶端接入
1. 普通 redis-cli 無法處理集群請求（因為 key 可能在不同節點）
必須使用帶 --cluster 的命令，或者使用支持 Cluster 的客戶端。
2. Java 客戶端接入（Jedis 示例）
Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<>();
nodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7000));
nodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7001));
nodes.add(new HostAndPort("127.0.0.1", 7002));JedisCluster cluster = new JedisCluster(nodes);
cluster.set("name", "redis-cluster");
String value = cluster.get("name");
System.out.println(value);
? 五、注意事項和限制
| 限制 | 描述 |
|---|---|
| 不支持事務（MULTI/EXEC）跨 slot 操作 | |
MGET/MSET 必須作用于同一 slot（可以用 {tag} 方式強制放入同一槽） | |
| 數據遷移時性能會波動 | |
| 客戶端必須支持 Redis Cluster 協議 |
? 六、總結（一句話回顧）
Redis Cluster 是一種去中心化的、基于數據分片和主從復制的高可用、高擴展性的 Redis 分布式解決方案。
