Redis 高可用与容灾
Redis 宕机时的容灾能力有哪些
Redis 宕机后的容灾能力主要来自四层：
- 持久化：RDB / AOF 用于重启恢复数据。
- 主从复制：从节点保留主节点副本，主挂后可以提升从节点。
- 哨兵模式：自动监控主从状态，主观下线、客观下线后完成故障转移。
- Redis Cluster：按 slot 分片，每个分片可以有主从，主节点故障后自动从副本里选新主。
需要注意 Redis 复制通常是异步的，故障切换可能丢少量已写入旧主但尚未复制到从节点的数据。高可用不等于强一致。
Redis 集群主从复制原理
主从复制分为全量复制和部分复制。
第一次同步或复制偏移量差距太大时，从节点发起全量复制：主节点 bgsave 生成 RDB，把 RDB 发给从节点；同时把同步期间的新写命令写入复制缓冲区；从节点加载 RDB 后，主节点再把缓冲区里的增量命令发过去。
网络短暂断开后，如果主节点复制积压缓冲区里还保留着从节点缺失的增量数据，就可以部分复制。部分复制依赖主节点 runid、复制偏移量 offset 和复制积压缓冲区。
主从复制是异步的，所以读从库可能有延迟，主节点故障时也可能丢失尚未复制的写入。
Redis 哨兵机制是什么？解决什么问题
Sentinel 是 Redis 的高可用监控和故障转移机制，主要解决主从模式下“主节点挂了谁来切主、客户端怎么知道新主”的问题。
它做四件事：
- 监控：定期检查主从节点是否存活。
- 通知：节点状态变化时通知管理员或客户端。
- 自动故障转移：主节点客观下线后，从从节点中选出新主。
- 配置提供者：客户端可以向哨兵询问当前主节点地址。
哨兵判断下线分两步：单个哨兵认为主节点不可达叫主观下线；多个哨兵达成一致后叫客观下线。之后哨兵之间选 leader，由 leader 执行故障转移。
Redis 如何保证高可用
Redis 高可用通常靠复制 + 自动故障转移：
- 单机 Redis 只能靠持久化恢复，恢复期间不可用。
- 主从复制可以提供副本，但主挂了需要切主。
- 哨兵可以自动切主，适合不需要分片的小中规模场景。
- Cluster 同时提供分片和故障转移，适合数据量或吞吐超过单机能力的场景。
为了降低故障损失，还要合理配置持久化、主从副本数、客户端重连、超时重试、降级方案和监控告警。
Redis 集群模式是如何实现数据分片的
Redis Cluster 把整个 key 空间划分为 16384 个 hash slot。每个 key 通过 CRC16 计算后对 16384 取模，落到某个 slot，slot 再分配给具体主节点。
客户端访问时，如果请求打到错误节点，Redis 会返回 MOVED 重定向，告诉客户端正确节点。迁移 slot 过程中可能出现 ASK 重定向，表示临时去目标节点请求一次。
Cluster 不支持普通跨 slot 多 key 原子操作。需要把多个 key 放到同一个 slot 时，可以使用 hash tag，例如 order:{1001}:info 和 order:{1001}:items 都会按 {1001} 计算 slot。