001怎么實現Redis的高可用？

我們在項目中使用Redis，肯定不會是單點部署Redis服務的。因為，單點部署一旦宕機，就不可用了。為了實現高可用，通常的做法是，將數據庫復制多個副本以部署在不同的服務器上，其中一臺掛了也可以繼續提供服務。Redis 實現高可用有三種部署模式：主從模式，哨兵模式，集群模式。

002Redis主從復制的原理？

主從模式中Redis部署了多臺機器，有負責讀寫操作主節點和只負責讀操作從節點，從節點的數據來自主節點，實現原理就是主從復制機制。主從復制包括全量復制，增量復制兩種。一般當slave第一次啟動連接master，或者認為是第一次連接，就采用全量復制，全量復制流程如下：

1.slave發送sync命令到master。
2.master接收到SYNC命令后，執行bgsave命令，生成RDB全量文件。
3.master使用緩沖區，記錄RDB快照生成期間的所有寫命令。
4.master執行完bgsave后，向所有slave發送RDB快照文件。
5.slave收到RDB快照文件后，載入、解析收到的快照。
6.master使用緩沖區，記錄RDB同步期間生成的所有寫的命令。
7.master快照發送完畢后，開始向slave發送緩沖區中的寫命令;
8.salve接受命令請求，并執行來自master緩沖區的寫命令
redis2.8版本之后，已經使用psync來替代sync，因為sync命令非常消耗系統資源，psync的效率更高。

slave與master全量同步之后，master上的數據，如果再次發生更新，就會觸發增量復制。
當master節點發生數據增減時，就會觸發replicationFeedSalves()函數，接下來在 Master節點上調用的每一個命令會使用replicationFeedSlaves()來同步到Slave節點。執行此函數之前呢，master節點會判斷用戶執行的命令是否有數據更新，如果有數據更新的話，并且slave節點不為空，就會執行此函數。這個函數作用就是：把用戶執行的命令發送到所有的slave節點，讓slave節點執行。流程如下：

003什么是哨兵機制?

Redis的哨兵(sentinel) 系統用于管理多個 Redis 服務器,該系統執行以下三個任務:
1)監控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 會不斷地檢查你的Master和Slave是否運作正常。
2)提醒(Notification):當被監控的某個 Redis出現問題時, 哨兵(sentinel) 可以通過 API 向管理員或者其他應用程序發送通知。
3)自動故障遷移(Automatic failover):當一個Master不能正常工作時，哨兵(sentinel) 會開始一次自動故障遷移操作,它會將失效Master的其中一個Slave升級為新的Master, 并讓失效Master的其他Slave改為復制新的Master; 當客戶端試圖連接失效的Master時,集群也會向客戶端返回新Master的地址,使得集群可以使用Master代替失效Master。

004哨兵機制的作用？

監控主數據庫和從數據庫是否正常運行。
主數據庫出現故障時，可以自動將從數據庫轉換為主數據庫，實現自動切換。

005哨兵機制(sentinel)的高可用是如何實現？

當主節點出現故障時，由Redis Sentinel自動完成故障發現和轉移，并通知應用方，實現高可用性。
其實整個過程只需要一個哨兵節點來完成，首先使用Raft算法（選舉算法）實現選舉機制，選出一個哨兵節點來完成轉移和通知

006哨兵核心點？

1)哨兵集群至少要 3 個節點，來確保自己的健壯性
2)redis主從 + sentinel的架構，是不會保證數據的零丟失的，它是為了保證redis集群的高可用.

007Redis哨兵主備切換的時候會有數據丟失問題嗎？

會有，主要考慮下面兩種情況。
1)主從異步復制導致的數據丟失：redis master 和slave 數據復制是異步的，這樣就有可能會出現部分數據還沒有復制到slave中，master就掛掉了，那么這部分的數據就會丟失了
2)腦裂導致的數據丟失：腦裂其實就是網絡分區導致的現象，比如，我們的master機器網絡突然不正常了發生了網絡分區，和其他的slave機器不能正常通信了，其實master并沒有掛還活著好好的呢，但是哨兵可不是吃閑飯的啊，它會認為master掛掉了啊，那么問題來了，client可能還在繼續寫master的呀，還沒來得及更新到新的master呢，那這部分數據就會丟失。

008slave 到master 選舉算法？

如果一個master被認為宕機了，而且majority多數哨兵都允許了主備切換，那么某個哨兵就會執行主備切換操作，此時首先要選舉一個slave來，主要通過下面幾個步驟
1)slave跟master斷開連接的時長（斷開時間越短優先級越高）
2)slave優先級（在配置文件中的配置，slave priority越低，優先級就越高。）
3)復制offset（哪個slave復制了越多的數據，offset越靠后，優先級就越高。）
4)run id（如果上面兩個條件都相同，那么選擇一個run id比較小的那個slave）

009介紹下Redis Cluster？

redis從3.0開始支持集群功能。redis集群采用無中心節點方式實現，無需proxy代理，客戶端直接與redis集群的每個節點連接，根據同樣的hash算法計算出key對應的slot，然后直接在slot對應的redis節點上執行命令。在redis看來，響應時間是最苛刻的條件，增加一層帶來的開銷是redis不能接受的。因此，redis實現了客戶端對節點的直接訪問，為了去中心化，節點之間通過gossip協議交換互相的狀態，以及探測新加入的節點信息。redis集群支持動態加入節點，動態遷移slot，以及自動故障轉移。