寫在前面
學習《redis入門指南》筆記，結合實踐，只記錄重要，明確，屬於新知的相關內容。
配置叢集
1、配置叢集，叢集解決了單點故障以及單臺機器記憶體上限的問題，使用叢集時，只需要將配置檔案中的引數cluster-enabled開啟即可，叢集中至少有三個主庫才可以執行，當啟動若干個redis-server後，此時每個節點都是獨立的，想要初始化叢集，redis原始碼中提供了一個使用ruby語言編寫的工具，redis-trib.rb來輔助初始化叢集。
2、使用redis-trib.rb初始化叢集，只需要執行：
redis-trib.rb create --replicas n [ip:port ...]
create 表示初始化叢集，--replicas n表示每個主庫擁有的從庫數量，執行命令後，會輸出一系列資訊，包含節點的啟動資訊（是否啟動成功），以及主從資訊，如果覺得沒問題，輸入yes來開始建立。
3、redis-trib.rb會像客戶端一樣嘗試PING每個節點，如果PING失敗則叢集啟動失敗，之後會傳送INFO命令獲取每個節點的runid以及是否開啟了叢集；以上就緒後，會向每一個節點傳送CLUSTER MEET ip port命令，用來告訴當前節點指定ip和port上執行的節點也是叢集的一部分；接著開始分配主從資料庫，redis-trib.rb會盡量使得主從庫不在同意IP上，以保證容災能力；然後為每一個主庫分配插槽（用來分配哪些鍵由哪個庫儲存），最後向每個要成為從庫的節點傳送CLUSTER REPLICATE 主庫runid命令，來將該節點轉換成從庫並複製指定執行id的節點，至此叢集初始化完畢。
4、叢集初始化完畢後可以使用redis-cli連線任意節點即可獲取整個叢集的資訊（使用CLUSTER NODES命令），也可以嘗試使用redis-cli初始化一次叢集。
增加節點
5、向叢集中增加節點
CLUSTER MEET ip port
增加節點時，只需要使用客戶端向新增節點傳送該命令；ip 和 port 分別是叢集中已有的某個節點的ip和port。
6、新增節點你會向叢集中的節點進行握手，握手成功後新節點將被認作叢集的一員，被握手的節點會使用Gossip協議通知叢集中的其他節點關於新增節點的資訊。
插槽
7、redis使用CRC16演算法將每個鍵的有效部分計算出雜湊值對16384取餘，使得每個鍵都可以分配至16384個插槽中；鍵名的有效部分有以下規則：
a、當鍵名包含{符號，且在其後存在}符號，並且兩者之間至少有一個字元，那有效部分指的是{和}之間的內容。
b、如果不滿足上一條，整個鍵名都是有效部分。
8、在使用工具redis-trib.rb初始化叢集時，每個節點會被分配到連續的插槽，但redis並沒有這個限制，可以將任意幾個插槽交給特定的節點負責。
9、檢視插槽的分配情況
CLUSTER SLOTS
返回資訊的數量會是多條，每條資訊中包含槽的開始和結束號碼以及主從資訊。
10、分配未被分配的插槽
CLUSTER ADDSLOTS slots [slots ...]
若分配了已經分配出去的插槽，則會返回錯誤。
11、若要移動插槽給另外的節點，也可以使用redis-trib.rb工具：
redis-trib.rb reshared ip port
reshared告訴redis-trib.rb要重新分片，ip和port是叢集中任意節點的地址和埠；之後redis-trib.rb會詢問要遷移多少個插槽，要把插槽遷移到哪個節點（通過執行id確定節點）要從哪個節點移出插槽，最後輸入done即可。
12、若不借助redis-trib.rb移動插槽，可以使用如下命令：
CLUSTER SETSLOT 插槽號 NODE 新節點的執行id
但使用該命令的前提是，插槽中沒有鍵，因為該命令只會遷移插槽，不會遷移鍵，使用如下命令獲取插槽中的鍵：
CLUSTER GETKEYSINSLOT 插槽號 要返回的鍵的數量
之後對每個鍵進行遷移，命令如下：
MIGRATE 目標節點地址 目標節點埠 鍵名 資料庫號碼 超時時間 [copy] [replace]
copy選項表示不從當前庫中刪除，而是複製一份副本，replace表示如果存在相同鍵名則覆蓋，資料庫號碼始終是0。
13、以上的方法仍然會造成資料臨時丟失，redis提供瞭如下兩個命令來實現叢集不下線的情況下遷移資料：
CLUSTER SETSLOT 插槽號 MIGRATING 新節點runid
CLUSTER SETSLOT 插槽號 IMPORTING 原節點runid
redis-trib.rb工具在遷移時就會先執行上面兩條命令，用來解決臨時丟失問題，之後獲取插槽中儲存的鍵，一一遷移，最後遷移插槽。
14、執行上面的前兩個命令後，當客戶端向原節點要遷移的插槽請求一個鍵時，若該鍵未被遷移，則直接返回，若已遷移，返回ASK跳轉命令告訴客戶端新的節點，客戶端會先向新節點傳送ASKING命令，之後重新執行最初的請求鍵的命令；相反，如果客戶端向新節點請求了一個正在遷移的插槽中的鍵，如果前面執行過ASKING命令則直接返回，如果沒有執行過則返回MOVE跳轉命令，重新告訴客戶端到原節點去請求鍵。
獲取與插槽對應的節點
15、對於指定的鍵，會根據CRC16演算法分配到對應的插槽，那麼如何獲知插槽所在的節點，當客戶端請求一個不在當前節點負責的插槽中的鍵時，redis會返回MOVE重定向指令：
MOVE slot ip port
包含對應鍵所在的插槽號和該插槽所在的節點的地址和埠，客戶端收到MOVE指令後，再到對應節點請求鍵。
16、一些語言的redis庫支援MOVE請求，此時對開發者而言這是透明的，使用-c引數啟動redis-cli則會以叢集模式啟動，也支援自動重定向；為解決由於重定向導致的多次的網路請求，客戶端應快取插槽的路由資訊，以達到與單機同樣的效能。
故障恢復
17、叢集中每個幾點會每秒挑選另外五個節點，對其中最久沒有相應的節點傳送PING，如果一定時間沒有回覆，發起PING的節點就會認為其疑似下線，與哨兵的主觀下線類似。
18、一旦節點A認為B疑似下線，就會在叢集中傳遞這個訊息，當某一節點收到半數以上認為B下線的訊息，就會向叢集中傳播B已下線的訊息。
19、當叢集中有主庫下線，則會導致一部分插槽無法寫入，這時如果主庫擁有至少一個從庫，叢集就會進行故障恢復將一個從庫轉變為主庫；選擇哪個主庫，與選擇領頭哨兵的過程一致，都基於RAFT演算法。
20、如果至少負責一個插槽且沒有從庫的主庫下線，叢集預設進入下線狀態無法工作，可通過修改配置引數cluster-require-full-coverage為yes來使其在這種情況仍可以工作。
叢集的一些限制
21、當涉及多鍵命令時，如果想關鍵不在同一個節點，則會執行出錯，可以利用鍵名的有效部份這一特點，將要操作的多鍵的鍵名使用{}改造，保證其在同一節點。
22、叢集中的每個節只能使用0號資料庫。