知道 Redis-Cluster 麼？說說其中可能不可用的狀況

Redis 集羣模式簡述

一個集羣模式的官方推薦最小最佳實踐方案是 6 個節點，3 個 Master 3 個 Slave 的模式，如 圖00 所示。

key 分槽與轉發機制

Redis 將鍵空間分爲了 16384 個槽，經過如下算法肯定每個 key 的槽：

CRC16(key) mod 16384

因爲 16384 = 2 的 14 次方，對一個 2 的 n 次方取餘至關於對於它的 2 的 n 次方減一取與運算。因此優化爲：

CRC16(key) & 16383

當 key 包含 hash tags 的時候（例如 key{sub}1），會以 sub tags 中指定的字符串（就是 sub ）計算槽，因此key{sub}1和key{sub}2會到同一個槽中。

客戶端能夠發送讀取任一個槽的命令到任一個集羣實例，當槽屬於請求的實例的時候，就會處理，不然會告訴客戶端這個槽在哪裏，例如若是將下面命令發到第二個 Master：

GET key1
返回： MOVED slot ip:port（第一個Master的）

默認狀況下，全部的讀寫命令只能發送到 Master。若是須要使用 Slave 處理讀請求，須要先在客戶端執行 readonly 命令。

主從自動切換機制

當一個 Master 發生故障，若是有 Slave，則會切換爲 Master。

如何判斷 Master 發生故障了呢？Redis 集羣配置中有一個配置，cluster-node-timeout集羣心跳超時時間。當集羣內節點創建鏈接後，定時任務 clusterCron 函數（參考源碼：https://github.com/redis/redis/blob/6.0/src/cluster.c）會每隔一秒隨機選擇一個節點發送心跳。若是在超時時間（cluster-node-timeout）的時間內未收到心跳響應，則將這個節點標記爲 pfail。

若是集羣中有一半以上的 Master 標記一個節點的狀態是 pfail，那麼這個節點的狀態就會變成 fail。

當節點變成 fail 就會觸發自動主從切換。主從切換的過程，也涉及到相似的選舉：

1. 當某個 Master 被標記爲 fail 以後，對應的 Slave 節點執行定時任務 clusterCron 函數時，選取複製偏移量，也就是主從同步進度最大、數據最新的 Slave 嘗試變爲主。
2. 這個 Slave 設置本身的 currentEpoch += 1（正常狀況下集羣中全部的 currentEpoch 相同，每次選舉都會加 1，而且每一個 currentEpoch 只能投一次，防止多個 Slave 同時發起選舉後難以獲取大多數票），以後向全部的 Master 發送 failover 請求，若是獲得大多數 Master 的贊成則開始執行主從切換。

集羣不可用狀況

根據上面的描述，咱們能夠總結出以下不可用的狀況

1. 當訪問一個 Master 和 Slave 節點都掛了的槽的時候，會報槽沒法獲取。
2. 當集羣 Master 節點個數小於 3 個的時候，或者集羣可用節點個數爲偶數的時候，基於 fail 的這種選舉機制的自動主從切換過程可能會不能正常工做，一個是標記 fail 的過程，一個是選舉新的 master 的過程，都有可能異常。

參考

1. 官方文檔：https://redis.io/topics/cluster-spec
2. 源代碼：[https://github.com/redis/redis

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