深度原理学习–Redis集群( 二 ) _Redis集群

Key分配模型
Redis Cluster共划分为16384个槽位。这也意味着一个集群最多可以有16384个master，不过官方建议master的最大数量是1000个。
如果Cluster不处于重新配置过程，那么就会达到一种稳定状态。在稳定状态下，一个槽位只由一个master提供服务，不过一个master节点会有一个或多个slave，这些slave可以提供缓解master的读请求的压力。
【深度原理学习–Redis集群】Redis Cluster会对key使用CRC16算法进行hash，然后对16384取模来确定key所属的槽位（hash tag会打破这种规则）。
Keys hash tags
标签是破坏上述计算规则的实现，Hash tag是一种保证多个键被分配到同一个槽位的方法。
hash tag的计算规则是：取一对大括号{}之间的字符进行计算，如果key存在多对大括号，那么就取第一个左括号和第一个右括号之间的字符。如果大括号之前没有字符，则会对整个字符串进行计算。
说了这个多，可能你还是一头雾水。别急，我们来吃几个栗子。

{Jackeyzhe}.following和{Jackeyzhe}.follower这两个key都是计算Jackey的hash值
foo{{bar}}这个key就会对{bar进行hash计算
follow{}{Jackey}会对整个字符串进行计算

重定向
前面聊性能的时候我们提到过，Redis Cluster为了提高性能，不会提供代理，而是使用重定向的方式让client连接到正确的节点。下面我们来详细说明一下Redis Cluster是如何进行重定向的。
MOVED重定向
Redis客户端可以向集群的任意一个节点发送查询请求，节点接收到请求后会对其进行解析，如果是操作单个key的命令或者是包含多个在相同槽位key的命令，那么该节点就会去查找这个key是属于哪个槽位的。
如果key所属的槽位由该节点提供服务，那么就直接返回结果。否则就会返回一个MOVED错误：
1GET x
2-MOVED 3999 127.0.0.1:6381
这个错误包括了对应的key属于哪个槽位（3999）以及该槽位所在的节点的IP地址和端口号。client收到这个错误信息后，就将这些信息存储起来以便可以更准确的找到正确的节点。
当客户端收到MOVED错误后，可以使用CLUSTER NODES或CLUSTER SLOTS命令来更新整个集群的信息，因为当重定向发生时，很少会是单个槽位的变更，一般都会是多个槽位一起更新。因此，在收到MOVED错误时，客户端应该尽早更新集群的分布信息。当集群达到稳定状态时，客户端保存的槽位和节点的对应信息都是正确的，cluster的性能也会达到非常高效的状态。
除了MOVED重定向之外，一个完整的集群还应该支持ASK重定向。
ASK重定向
对于Redis Cluster来讲，MOVED重定向意味着请求的slot永远由另一个node提供服务，而ASK重定向仅代表下一个请求需要发送到指定的节点。在Redis Cluster迁移的时候会用到ASK重定向，那Redis Cluster迁移的过程究竟是怎样的呢？
Redis Cluster的迁移是以槽位单位的，迁移过程总共分3步（类似于把大象装进冰箱），我们来举个栗子，看一下一个槽位从节点A迁移到节点B需要经过哪些步骤：

首先打开冰箱门，也就是从A节点获得槽位所有的key列表，再挨个key进行迁移，在这之前，A节点的该槽位被设置为migrating状态，B节点被设置为importing的槽位（都是用CLUSTER SETSLOT命令）。
第二步，就是要把大象装进去了，对于每个key来说，就是在A节点用dump命令对其进行序列化，再通过客户端在B节点执行restore命令，反序列化到B节点。
第三步呢，就需要把冰箱门关上，也就是把对应的key从A节点删除。

有同学会问了，说好的用到ASK重定向呢？上面我们所描述的只是迁移的过程，在迁移过程中，Redis还是要对外提供服务的。试想一下，如果在迁移过程中，我向A节点请求查询x的值，A说：我这没有啊，我也不知道是传到B那去了还是我一直就没有存，你还是先问问B吧。然后返回给我们一个-ASK targetNodeAddr的错误，让我们去问B 。而这时如果我们直接去问B，B肯定会直接说：这个不归我管，你得去问A 。（-MOVED重定向）。因为这时候迁移还没有完成，所以B也没说错，这时候x真的不归它管。但是我们不能让它俩来回踢皮球啊，所以在问B之前，我们先给B发一个asking指令，告诉B：下面我问你一个key的值，你得当成是自己的key来处理，不能说不知道。这样如果x已经迁移到B，就会直接返回结果，如果B也查不到x的下落，说明x不存在。
容错
了解了Redis Cluster的重定向操作之后，我们再来聊一聊Redis Cluster的容错机制，Redis Cluster和大多数集群一样，是通过心跳来判断一个节点是否存活的。