1、無中心化

• Redis Cluster采用無中心架構，每個節點都保存數據和整個集群的節點狀態
• 每個節點都和集群中的其它節點保持連接
• 使用gossip協議傳播信息以及發現新的節點
• 節點不作為client請求的代理，client應該根據節點返回的錯誤信息重定向到目標client

2、數據分布（slot）

redis預設16384個slot（槽），集群中的每個master節點負責分管一部份slot，保存數據時，根據CRC16(key) mod 16384的值，決定將一個key放到哪個槽中，從而定位由哪個redis實例存儲。當發生Redis節點增減時，調整桶的分布即可，實現了集群的動態擴容功能。同時也間接的說明redis集群最多只能有16384個節點。
例如：假設Redis集群有三個節點A/B/C，在開始創建的時候，集群中節點槽的分配如下：
Node A 分管slot的編號為：0 ~ 5460
Node B 分管slot的編號為：5461 ~ 10922
Node C 分管slot的編號為：10923 ~ 16383
當添加一個新的master節點D，假設為它分配900個slot，你可以從節點ABC三中各取300個分配給D，也可指定從A或B或C中移出900個slot分配給D，或選其中幾個節點中各取一部份湊夠900個分配給D即可。同樣的，如果要將D節點移除，需要先將D節點分管的slot全部分配到其它master節點后才能移除，否則有無效的slot，集群將無法服務。

3、可用性：Master-Slave

• 為了保證服務的可用性，Redis Cluster采取的方案是Master-Slave機制
• 每個Redis Master Node可以有一個或者多個Slave Node。當Master Node掛掉時，會從Slave Node中選一個新的Master
• 每個Master Node都負責分管一定范圍的slot，當這些slot對應的Master和Slave都掛掉時，這部份slot對應的數據將不可用
• 16384個slot必須被全部分配，否則集群將不可用。通過cluster info查看集群狀態可以得知。

4、寫

Redis Cluster采用異步復制機制
一個完整的寫操作步聚：
1. client寫數據到master
2. master回復client “OK”
3. master將數據傳播更新到slave

存在數據丟失的風險：
1. 上述步聚1)和2)成功后，如果此時master crash，而數據還沒有傳播到slave。此時slave選主為master，但那部份數據可能就被丟失了。
2. 由于分區導致同時存在兩個master，client向舊的master寫入了數據
當然，由于Redis Cluster存在超時及故障恢復機制，第2個風險基本上可以忽略不計

5、數據遷移

Redis Cluster支持在線增、減節點。基于slot的數據分布方式大大降低了遷移成本，只需將數據slot從一個redis node遷移到另一個redis node即可完成遷移工作 。

當slot從一個Node A向另一個Node B遷移時，Node A和Node B都會有這個slot，Node A上slot的狀態設置為MIGRATING，Node B上的狀態被設置為IMPORTING。此時當客戶端請求時，所有key在Node A上的請求都由A來處理，所有不在A上的key都由Node B來處理。同時，Node A上將不會創建新的key。

6、客戶端操作的一些缺陷

• 不支持多數據庫，默認只有一個0號db，select 0
• cluster環境下slave默認不接受任何讀寫操作，在slave執行readonly命令后，可執行讀操作。執行readwrite命令后，可執行讀寫操作。
• client端不支持多key操作(mget,mset等)，但當keys集合對應的slot相同時支持mget操作。