Redis 高可用：主从、哨兵与集群

单机 Redis 有单点故障风险。Redis 提供主从复制、哨兵（Sentinel）、集群（Cluster）实现高可用与水平扩展。

主从复制

主节点负责写，从节点复制数据，可做读写分离。

同步过程：

1. 首次同步：从节点向主节点请求，主节点做 RDB 全量同步；
2. 后续同步：主节点将新写命令增量复制给从节点。

从节点数据异步于主节点，故障切换时可能丢失少量数据。

哨兵（Sentinel）

Sentinel 用于监控主从节点，主节点故障时自动故障转移（选新主）：

• 多个 Sentinel 节点互监控，多数派投票选举新主。
• 实现主从高可用，客户端自动切换连接。

注意：Sentinel 解决的是可用性（主故障自动切换），数据仍由主从复制保证。

集群（Cluster）

Cluster 实现数据分片与水平扩展：

• 数据按 16384 个 hash 槽分配，每个节点负责一部分槽。
• key 通过 CRC16 哈希映射到槽位。
• 节点间 gossip 通信，客户端可访问任意节点（重定向）。
• 跨槽操作需 key 在同一槽（可用 hash tag {key} 约束）。

缓存三大问题

• 缓存穿透：查询大量不存在的 key 打穿到数据库 → 用布隆过滤器 / 缓存空值。
• 缓存击穿：某个热点 key 突然失效，大量并发打库 → 用互斥锁 / 逻辑过期。
• 缓存雪崩：大量 key 同时失效，导致数据库压力激增 → 过期时间加随机、高可用集群。

总结

• 主从复制：读写分离、数据备份。
• 哨兵：监控 + 自动故障转移（高可用）。
• 集群：分片水平扩展。
• 穿透/击穿/雪崩需针对性防护。