Redis的四种模式：单机、主从、哨兵、集群

一、简单理解

单机模式：安装你的redis，启动服务即为单机模式。

主从模式：一个主节点搭配一个或多个从节点，无自动故障转移功能，主节点发生故障后，需要人工将其中一个从节点设置为主节点。

哨兵模式：主从模式加上自动故障转移功能即为哨兵模式，主节点发生故障后，会自动将其中一个从节点设置为主节点。

集群模式：每个节点存储一部分数据，所有节点的数据汇总即为完整的数据，具有自动故障转移功能。

二、具体介绍

1.单机模式

在单机模式下，只运行着一个 Redis 服务器实例，这是最简单的部署方式。

优点: 部署简单，适合开发和测试环境。

缺点: 存在单点故障，没有数据冗余或者故障转移的能力，且性能受限于单台机器。

原理: 所有的数据存储与处理都在单一实例上进行。

2.主从模式(或称主从复制模式)

主从模式涉及一个主节点(master)和一个或多个从节点(slave)。从节点是主节点的精确副本，并可以用于读操作，以分担主节点的负载。

优点: 读操作可以扩展，通过增加从节点数量。从节点可以在主节点故障时实现故障转移。

缺点: 所有的写操作都必须在主节点进行，因此写操作的扩展性受限。此外，在主节点失效的情况下，系统并不会自动进行故障转移到从节点。

原理: 主节点负责处理所有写操作，并将数据更改同步到所有从节点。从节点可以接受客户端的读请求。

3.哨兵（Sentinel）模式

哨兵模式是建立在主从模式之上的一个系统。它使用一个或多个 Sentinel 进程来监控主从节点的健康状况，并自动执行故障转移操作。

优点: 实现了更高的可用性，提供了自动故障转移。可以实现主节点的自动选举及故障通知。

缺点: Sentinel 的部署和配置相对复杂一些，对网络要求更高，网络分区可能导致错误的故障切换。

原理: Sentinel 进程持续检查主从节点的健康状态。如果主节点失效，Sentinel 会选举一个从节点晋升为新的主节点，其余从节点将更新配置以复制新主节点。

4.集群模式

集群模式允许数据在多个节点间自动分片，每个节点只存储一部分数据。

优点: 提供高可用性和良好的水平扩展能力。当某个节点失效时，只有该节点的一部分数据不可用，而其他节点继续工作。

缺点: 集群模式更加复杂，需要更多的维护工作，对硬件和网络的要求也更高。

原理: 数据根据它们的键进行分片，每个分片又称为一个槽（Slot）。集群内部有16384个槽，每个节点负责其中一部分。当进行数据操作时，Redis 使用CRC16算法对键进行哈希计算，然后根据其结果将数据定位到对应的槽，并由相应的节点处理。

注意：

不同的部署模式适应不同的应用场景和需求。

在对数据可靠性和可用性要求极高的生产环境中，通常会选择哨兵模式或集群模式。

在数据一致性需求高于可用性的场合，哨兵模式可能更合适，因为它能够较好地保持主从节点间数据的同步。

在需要处理大量数据并且希望实现水平扩展的场景下，集群模式将是更好的选择。