辛德蕾拉|面试官：Redis缓存了解吗？面对这11道题是否有很多问号？( 七 ) 1、在项目中缓存是如何使用的？为什么

面试题剖析redis cluster 介绍

自动将数据进行分片，每个 master 上放一部分数据
提供内置的高可用支持，部分 master 不可用时，还是可以继续工作的

在 redis cluster 架构下，每个 redis 要放开两个端口号，比如一个是 6379 ，另外一个就是加 1w 的端口号，比如 16379 。
16379 端口号是用来进行节点间通信的，也就是 cluster bus 的东西， cluster bus 的通信，用来进行故障检测、配置更新、故障转移授权。 cluster bus 用了另外一种二进制的协议， gossip 协议，用于节点间进行高效的数据交换，占用更少的网络带宽和处理时间。
节点间的内部通信机制
基本通信原理
集群元数据的维护有两种方式：集中式、Gossip 协议。 redis cluster 节点间采用 gossip 协议进行通信。
集中式是将集群元数据（节点信息、故障等等）几种存储在某个节点上。集中式元数据集中存储的一个典型代表，就是大数据领域的 storm 。它是分布式的大数据实时计算引擎，是集中式的元数据存储的结构，底层基于 zookeeper（分布式协调的中间件）对所有元数据进行存储维护。

redis 维护集群元数据采用另一个方式，gossip 协议，所有节点都持有一份元数据，不同的节点如果出现了元数据的变更，就不断将元数据发送给其它的节点，让其它节点也进行元数据的变更。

集中式的好处在于，元数据的读取和更新，时效性非常好，一旦元数据出现了变更，就立即更新到集中式的存储中，其它节点读取的时候就可以感知到；不好在于，所有的元数据的更新压力全部集中在一个地方，可能会导致元数据的存储有压力。
gossip 好处在于，元数据的更新比较分散，不是集中在一个地方，更新请求会陆陆续续打到所有节点上去更新，降低了压力；不好在于，元数据的更新有延时，可能导致集群中的一些操作会有一些滞后。
10000 端口：每个节点都有一个专门用于节点间通信的端口，就是自己提供服务的端口号+10000 ，比如7001 ，那么用于节点间通信的就是 17001 端口。每个节点每隔一段时间都会往另外几个节点发送 ping 消息，同时其它几个节点接收到 ping 之后返回 pong 。
交换的信息：信息包括故障信息，节点的增加和删除， hash slot 信息等等。
gossip 协议
gossip 协议包含多种消息，包含 ping、pong、meet、fail 等等。

meet：某个节点发送 meet 给新加入的节点，让新节点加入集群中，然后新节点就会开始与其它节点进行通信。 redis-trib.rb add-node其实内部就是发送了一个 gossip meet 消息给新加入的节点，通知那个节点去加入我们的集群。
ping：每个节点都会频繁给其它节点发送 ping ，其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据，互相通过 ping 交换元数据。
pong：返回ping和meeet ，包括自己的状态和其他信息，也用于信息广播和更新。
fail：某个节点判断另一个节点fail之后，就发送fail给其他节点，通知其他节点说，某个节点宕机啦。

ping 消息深入
ping 时要携带一些元数据，如果很频繁，可能会加重网络负担。
每个节点每秒会执行 10 次 ping ，每次会选择 5 个最久没有通信的其它节点。当然如果发现某个节点通信延时达到了 cluster_node_timeout / 2 ，那么立即发送 ping ，避免数据交换延时过长，落后的时间太长了。比如说，两个节点之间都 10 分钟没有交换数据了，那么整个集群处于严重的元数据不一致的情况，就会有问题。所以 cluster_node_timeout 可以调节，如果调得比较大，那么会降低 ping 的频率。