Redis是一種基于key-value的NoSQL數(shù)據(jù)庫，常被用于構(gòu)建高可用性、高性能的分布式系統(tǒng)。為了應(yīng)對極高的并發(fā)和海量的數(shù)據(jù)負(fù)載，Redis引入了分布式架構(gòu)，即多個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)組成集群，協(xié)同工作以提供服務(wù)。Redis集群可以高效地橫向擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)數(shù)量以應(yīng)對更高的并發(fā)和數(shù)據(jù)壓力，在服務(wù)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)也能夠保證系統(tǒng)的可用性。需要注意的是，Redis的集群架構(gòu)與傳統(tǒng)主從復(fù)制架構(gòu)有所不同，需要非常謹(jǐn)慎地進(jìn)行配置和部署。

Redis集群分片

Redis集群的主要特點(diǎn)是高效分片機(jī)制。它將所有key-value數(shù)據(jù)分散存儲在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)部分?jǐn)?shù)據(jù)的讀寫操作。這種分片機(jī)制是通過哈希算法來實(shí)現(xiàn)的。具體來說，從0到16383這16384個(gè)哈希槽分配給集群中的不同節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)持有部分哈希槽。當(dāng)一個(gè)客戶端對某個(gè)key進(jìn)行操作時(shí)，Redis首先對key進(jìn)行哈希，得到對應(yīng)的哈希槽編號，然后根據(jù)該編號找到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)并執(zhí)行相應(yīng)操作。以下是一個(gè)簡單的例子說明分片原理：

   +------------------------+   |      Redis Cluster      |   +------------------------+            |     |     |          0-5460 5461-10922 10923-16383            |     |     |   +------------------------+   |       Node A            |   |       Node B            |   |       Node C            |   +------------------------+

在上圖中，Redis集群共計(jì)3個(gè)節(jié)點(diǎn)（Node A、Node B、Node C），各節(jié)點(diǎn)持有0到16383個(gè)哈希槽。當(dāng)客戶端要對key“abc”進(jìn)行讀取操作時(shí)，Redis首先對其哈希，得到槽編號10714，該編號屬于Node B所負(fù)責(zé)的范圍（5461-10922），因此客戶端請求被轉(zhuǎn)發(fā)到Node B進(jìn)行處理。

為什么是16384個(gè)哈希槽？

原則上，Redis集群中哈希槽數(shù)量可以任意設(shè)定，但是一般情況下推薦采用16384個(gè)。這個(gè)數(shù)字的來源是Redis作者Salvatore Sanfilippo的出生日期——1965年3月16日，即3月16日和4月16日的組合。雖然這個(gè)數(shù)字沒有特殊的技術(shù)含義，但作為一個(gè)紀(jì)念與致敬，16384成為了Redis集群哈希槽數(shù)量的推薦值。

當(dāng)然，16384作為一個(gè)合適的哈希槽數(shù)量，也有自身的技術(shù)考量。首先，16384是2的14次方，采用這個(gè)數(shù)字的好處是，一個(gè)節(jié)點(diǎn)持有的哈希槽數(shù)量可以被2的倍數(shù)分配，便于負(fù)載均衡和動(dòng)態(tài)擴(kuò)縮容。其次，16384比較大，可以在一定程度上減少分片連接時(shí)的哈希沖突，有利于提高性能。因此，16384個(gè)哈希槽是一個(gè)平衡性和效率性都較好的數(shù)字，已經(jīng)成為Redis集群的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。