redis集群

背景

这篇是对黄建宏的总结和学习笔记。

完整流程

客户端、节点一、节点2之间的关系？
1.客户端链接节点1
2.客户端发送加入集群命令给链接上的节点1
Cluster meet 节点2ip 节点2port
3.节点1把节点2加入集群
所谓加入集群，其实也就是，给每一个节点创建一个数据结构，数据结构包含了哪些槽。

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如何给节点添加槽？
也是客户端——节点。
客户端发送添加槽命令。
命令的具体格式是：addslots 槽编号。

细节
具体细节是客户端发送命令到节点。命令格式以下： 1.命令 2.哪一个节点IP 3.哪一个槽

有两个地方保存了槽/节点？

哪两个？
1.单个节点的槽
2.全部槽

第一种，数据结构是节点数据结构的数据(槽数组，即二进制位数组)。

第二种，是集群数据结构的数据(二进制位数组)。

如今的问题是，为何要搞两种？
由于，第一种是用于节点之间互相通讯，告知对方我有哪些槽，而后对方就把你的槽保存起来。 第二种是，用于查找某一个槽是在哪个节点，本质上第一种也能够查找到，可是须要遍历，因此实际上。这又是一个用空间换时间的问题。

所谓槽slot？就是一个bit，就是一个位，二进制。

传播？1.为何要传播 2.怎么传播？

传播的目的是，使得每一个节点都保存/知道了每一个槽slot是指向哪个节点。或者叫告知别的节点，我有哪些槽，具体实现是经过命令，节点1——节点2。

具体实现？二进制bit位。

具体保存的数据结构是，每一个节点，包括当前节点本身，都有一个数据结构存放这些数据。

集群是否上线？

集群是有下线和上线的状态的：
1.下线
2.上线

不一样状态，只能作不一样的事。

例如，下线的时候，你得先让集群上线。上线的标志就是，全部槽分配完毕，一个都不能剩下，不然状态字段就是下线。

上线以后，就能够发送更多的命令了。好比，数据命令。所谓数据命令，就是写数据啊读数据的命令。

如何计算key属于哪一个槽编号？

步骤
1.先计算Hash
2.Hash值和总槽数量进行按位与

总结
像这种负载均衡，通常都是采用Hash方法，即便不是Hash，也是在Hash的基础之上再进行按位与运算。

注意
Redis的Hash，不是通常的Hash，而是crc，其实也是一种Hash算法，本质上都是为了尽量地获得一个惟一的值。

如何重定向？

就是客户端从某个节点读数据的时候，发现该数据不在当前节点，这个时候就要重定向。

具体怎么作？
固然是根据IP/port，若是错误，就会返回正确的IP/port，由于每一个节点都保存命了全部的槽/节点。

注意
这里还有个问题，就是客户端与节点的通讯。客户端与节点的通讯，本质上都是TCP套接字创建链接，并且一个客户端可能也能够同时和多个节点链接/创建套接字。

若是重定向的时候，发现新的节点没有创建链接，就先创建链接，不然就直接通讯。

key+槽+多个指针是跳跃链表

即存储key+槽+多个指针，使用的数据结构是跳跃链表skiplist。

跳跃链表的节点，包含的字段有：
1.value，即数据
这里是key
2.score，即分数，用于排序
这里是槽编号
3.指针，多级

切换槽到新的节点

整个流程

说明
有专门的功能模块redistrib，来处理切换槽到新的节点。

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槽的数据迁移完以后，其余节点(非源节点和目标节点)怎么知道槽已经切换节点？
经过消息。

具体一点？书上没讲清楚，这个地方。

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另外，所谓的分片，就是分配槽，片就是槽，一个片就是一个槽。明明概念里是叫槽，非要整出来一个新名词，看着让人烦。

选举算法

集群和哨兵是两套不一样的实现高可用/集群的机制。
1.哨兵
是哨兵选leader哨兵，leader哨兵再选从节点。
2.集群
如何判断一个主节点是否挂了？
选举机制/算法。
就是全部的主节点之间互相投票。
这个时候是没有哨兵的，那么就只能在主数据节点之间互相投票选举，所谓投票选举，其实就是互相两两之间进行投票，且只能投给一我的，哪一个得票数最早过半，就胜出。

除了没有哨兵节点，和不是哨兵节点来选举从数据节点之外，其余都差很少。

可是，本质上，选举算法是同样的，不论是哨兵机制的哨兵内部选leader哨兵，仍是集群机制的判断某个主节点是否下线，仍是其余的选举，只要是投票选举，而且只能选一我的，那么就是计算最终得票数量，最早过半，就胜出。

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还有一个问题，就是由谁来广播哪一个节点下线？
由于虽然是投票，可是最终是有一个节点标记下线节点，并且这个节点须要把下线节点这个消息广播出去。可是这个标记下线节点和广播消息的节点，是怎么选出来的？按id排序或者其余什么排序，参考哨兵机制下的选从节点。

广播的消息，主要两个数据：1.我已经升级成为新的主节点 2.旧的主节点已经下线。

消息

五种
1.拉别人加入集群Cluster Meet
2.请求ping
3.响应pong
4.fail
5.publish

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Gossip协议？

参考

黄建宏