Redis Cluster集群底层原理的面试题（持续补充ing）

本文主要是介绍Redis Cluster集群底层原理的面试题（持续补充ing），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

怎么配置集群怎么用这里不会说的，在另外一篇博客会手把手教

（1）环境下多节点的读写操作

第一种，最简单的轮询，写入是最直观方便的，假设集群三个节点，那就1，2，3；1，2，3……循环地写，但是查找的时候，就困难了，必须一个个节点去翻，这显然不符合。还有随机写入模式就更不用说了，也是一样的问题。

第二种，简单hash，也就是把对应的key对节点数量取模，找到对应的节点，既能解决写入的分配问题，也能解决读取问题，性能更优。但是当集群新增或减少节点的时候，所有缓存数据都要重新进行分配，不然同一个key，扩容/缩容前后对应的取模数值不一致，会导致找不到数据。而所有缓存数据重新分配，可想而知有多可怕…

第三种，一致性hash。通过维护一个哈希环，把所有的节点分区都包含在里面，可以想象成一个头尾相连的数组或者链表结构。虽然也是通过取模的方式获取对应key位置，但是它在节点扩缩的时候不需要重新分配所有数据。只需要把对应节点数据写入到距离它顺时针最近的一个节点即可，其它节点不需要改动。查询的时候也是一样，找出对应key哈希位置，如果没有百分百匹配的，那么就顺时针找到最近的一个节点，迁移后或者写入后的数据肯定在那里面！
但是，这种设计，在服务节点数量较少的时候（假设是3），还是会出现数据倾斜问题，于是一致性哈希算法引入了虚拟节点机制，也就是把3台物理服务器节点，又根据一些规则划分成N个逻辑节点（有的也称为虚拟节点），这样就可以更加平均地把数据平摊到N*3个逻辑节点中，而逻辑节点又可以确定读写哪个物理服务器节点。但是，它还是不够均匀，首先是Hash算法上要进一步优化，还有虚拟节点个数该怎么合理确定？

第四种，Slot+CRC16，这也是Cluster集群正在使用的分配算法，划分了16384个slot，借助类似hash slot list槽位链表来划分不同slot的位置，其次通过CRC16更加均匀地分配，每个节点都是master，在请求时，客户端发送查询给随机一个master节点，在通过hash_slot计算后如果在当前master，直接返回查询结果，如果不是当前master，则返回对应hash_slot的master的信息，客户端在下一次就会直接向目标master发起请求。

Slot槽位
在集群中，假设有3台服务器，因为服务器资源少，如果只是简单hash决定写入位置，容易导致数据倾斜（也就是大量数据集中在少量的节点），这就不符合我们的使用集群的高容错和平摊读写压力的预期。

CRC16算法：循环冗余校验算法，是一种质量的Hash算法，通过不断的循环计算，尽可能把key值都均匀分配到16384个槽位。具体的计算过程和原理请看大神的笔记https://www.cnblogs.com/esestt/archive/2007/08/09/848856.html

2：问题：

（1） 槽位为什么设计为16384个?

Redis集群模式下，会有多个节点，节点之间需要进行pingpong心跳通信，通信内容除了消息类型，节点id外，还会在消息主题中携带总结点数十分之一的节点信息进行交换，相互告知。如果槽位分配过大，会导致心跳通信的心跳包过大，浪费带宽且没必要，甚至容易造成网络拥堵。如果哈希槽设计过少，例如几千个的话，我们知道redis建议集群模式不要超过1000节点，那么如果是满载1000个节点，平分几千个哈希槽，在节点迁移时候容易出现数据倾斜，造成单节点访问过高，甚至造成节点连续崩溃，最终导致大规模服务集群雪崩相像。
更详细的解答参考：https://www.cnblogs.com/rjzheng/p/11430592.html

（2） 连接数限制如何配？

在redis.conf文件修改参数进行配置，最大10000，但是一般不配置那么多
单一环境（redis集群只为一套系统服务）：
最小空闲连接数：可以考虑调整为客户端的服务器集群的总核心数
最大空闲连接数：可以考虑调整为客户端服务实例数量*开启的线程数（反正不要超过线程数，配置了也用不上）

这篇关于Redis Cluster集群底层原理的面试题（持续补充ing）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！