Redis 集群部署架构

Redis 的高可用部署通常分为两类：

主从复制 + Sentinel：适合单主写入、容量不需要横向分片的场景，Sentinel 负责故障发现和主从切换。
Redis Cluster：适合需要横向扩容的场景，数据按 slot 分片到多个 master，每个 master 配置 replica 承担高可用。

生产环境中，如果目标是同时获得分片扩容和自动故障转移，优先使用 Redis Cluster。

推荐拓扑：3 主 3 从

Redis Cluster 默认将 key 空间划分为 16384 个 hash slot。最小高可用拓扑通常是 3 个 master + 3 个 replica，每个 master 负责一段 slot，每个 replica 跟随一个不同机器上的 master。

同一拓扑的 ASCII 版本：

text

                    +----------------------+
                    | Redis Cluster Client |
                    | MOVED / ASK redirect |
                    +----------+-----------+
                               |
              +----------------+----------------+
              |                |                |
              v                v                v
+--------------------+ +--------------------+ +--------------------+
| Node 1             | | Node 2             | | Node 3             |
|                    | |                    | |                    |
| Master-1 :6379     | | Master-2 :6379     | | Master-3 :6379     |
| slots 0-5460       | | slots 5461-10922   | | slots 10923-16383  |
|                    | |                    | |                    |
| Replica-3 :6380    | | Replica-1 :6380    | | Replica-2 :6380    |
| follows Master-3   | | follows Master-1   | | follows Master-2   |
+---------+----------+ +---------+----------+ +---------+----------+
          |                      |                      |
          | async replication    | async replication    | async replication
          |                      |                      |
          +--------------------->+                      |
                                 +--------------------->+
          <---------------------------------------------+

Cluster bus:
  Master-1:16379 <----> Master-2:16379 <----> Master-3:16379
         ^----------------------------------------------^

组件职责

组件	职责
Redis Cluster Client	维护 slot 到节点的映射，处理 `MOVED` / `ASK` 重定向，避免应用层手动路由
Master	承担读写请求，负责一段 hash slot
Replica	异步复制 master 数据，master 故障后参与选举并提升为新 master
Cluster Bus	节点间通信通道，默认端口是服务端口 + 10000，例如 `6379` 对应 `16379`

关键设计点

分片规则

Redis Cluster 使用 CRC16 计算 key 所属 slot：

text

slot = CRC16(key) % 16384

如果 key 中包含 hash tag，只有 {} 内的内容参与 slot 计算：

text

user:{1001}:profile
user:{1001}:orders

这两个 key 会落到同一个 slot，适合需要多 key 操作的场景。

副本反亲和

不要把某个 master 和它的 replica 放在同一台机器上。推荐交叉放置：

机器	主节点	从节点
节点 1	Master-1	Replica-3
节点 2	Master-2	Replica-1
节点 3	Master-3	Replica-2

这样任意一台机器故障时，剩余机器上仍有对应副本可以提升为 master。

故障转移

当某个 master 不可达时，集群内其他 master 会通过投票确认故障。该 master 的 replica 获得多数 master 投票后提升为新的 master，并接管原 slot 范围。

故障转移链路：

部署配置要点

每个 Redis 实例需要开启 cluster 模式：

text

port 6379
bind 0.0.0.0
protected-mode no

cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 5000

appendonly yes
appendfsync everysec

关键参数：

参数	建议	说明
`cluster-enabled`	`yes`	开启 Redis Cluster
`cluster-node-timeout`	`5000` 起步	节点不可达判定时间，过短容易误判
`appendonly`	`yes`	开启 AOF，降低故障后的数据丢失窗口
`appendfsync`	`everysec`	性能和可靠性折中
`protected-mode`	生产按网络边界配置	不要直接暴露到公网

创建 3 主 3 从集群：

bash

redis-cli --cluster create \
  10.0.0.11:6379 10.0.0.12:6379 10.0.0.13:6379 \
  10.0.0.11:6380 10.0.0.12:6380 10.0.0.13:6380 \
  --cluster-replicas 1

部署流程

下面以 3 台机器、每台 2 个 Redis 实例为例：

机器	Master 实例	Replica 实例	Cluster Bus
`10.0.0.11`	`6379`	`6380`	`16379` / `16380`
`10.0.0.12`	`6379`	`6380`	`16379` / `16380`
`10.0.0.13`	`6379`	`6380`	`16379` / `16380`

目录规划

每个 Redis 实例使用独立目录，避免 nodes.conf、AOF、RDB 文件互相覆盖：

text

/data/redis-cluster/
├── 6379/
│   ├── redis.conf
│   ├── data/
│   └── logs/
└── 6380/
    ├── redis.conf
    ├── data/
    └── logs/

创建目录：

bash

sudo mkdir -p /data/redis-cluster/{6379,6380}/{data,logs}
sudo chown -R redis:redis /data/redis-cluster

配置实例

6379/redis.conf：

text

port 6379
bind 0.0.0.0
protected-mode no

dir /data/redis-cluster/6379/data
logfile /data/redis-cluster/6379/logs/redis.log
pidfile /data/redis-cluster/6379/redis.pid

cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 5000

appendonly yes
appendfilename appendonly-6379.aof
appendfsync everysec

6380/redis.conf 只需要替换端口、目录和文件名：

text

port 6380
dir /data/redis-cluster/6380/data
logfile /data/redis-cluster/6380/logs/redis.log
pidfile /data/redis-cluster/6380/redis.pid
cluster-config-file nodes-6380.conf
appendfilename appendonly-6380.aof

启动实例

bash

redis-server /data/redis-cluster/6379/redis.conf
redis-server /data/redis-cluster/6380/redis.conf

检查端口：

bash

redis-cli -h 10.0.0.11 -p 6379 PING
redis-cli -h 10.0.0.11 -p 6380 PING

创建集群

在任意一台机器执行：

bash

redis-cli --cluster create \
  10.0.0.11:6379 10.0.0.12:6379 10.0.0.13:6379 \
  10.0.0.11:6380 10.0.0.12:6380 10.0.0.13:6380 \
  --cluster-replicas 1

--cluster-replicas 1 表示每个 master 分配 1 个 replica。创建完成后，Redis 会自动分配 slot 和主从关系；如果自动分配不满足反亲和要求，需要手动调整 replica 所属 master。

验证集群

查看集群状态：

bash

redis-cli -c -h 10.0.0.11 -p 6379 CLUSTER INFO

关键字段：

text

cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384
cluster_known_nodes:6
cluster_size:3

查看节点拓扑：

bash

redis-cli -c -h 10.0.0.11 -p 6379 CLUSTER NODES

写入测试：

bash

redis-cli -c -h 10.0.0.11 -p 6379 SET user:{1001}:name Henry
redis-cli -c -h 10.0.0.12 -p 6379 GET user:{1001}:name

-c 会让 redis-cli 自动处理 MOVED / ASK 重定向，更接近应用客户端的访问方式。

扩容入口

新增 master 后需要迁移 slot：

bash

redis-cli --cluster add-node 10.0.0.14:6379 10.0.0.11:6379
redis-cli --cluster reshard 10.0.0.11:6379

新增 replica：

bash

redis-cli --cluster add-node \
  10.0.0.14:6380 10.0.0.11:6379 \
  --cluster-slave \
  --cluster-master-id <master-node-id>

扩容后再次执行 CLUSTER INFO 和 CLUSTER NODES，确认 slot 覆盖完整、主从关系符合机器反亲和。

生产检查清单

客户端必须使用支持 Redis Cluster 的连接库，不能只连单个固定节点。
防火墙同时放通 Redis 服务端口和 cluster bus 端口。
master 与 replica 跨机器、跨可用区放置，避免单点机器故障导致主从同时丢失。
开启持久化，明确 RDB / AOF 的恢复策略和磁盘容量预警。
监控 cluster_state、cluster_slots_ok、主从复制延迟、内存使用率、慢查询和淘汰 key 数量。
避免跨 slot 的多 key 命令；确实需要时使用 hash tag 控制 key 落到同一 slot。
预留扩容路径，新增 master 后通过 slot 迁移完成数据再平衡。

Redis 集群部署架构 ​

推荐拓扑：3 主 3 从 ​

组件职责 ​

关键设计点 ​

分片规则 ​

副本反亲和 ​

故障转移 ​

部署配置要点 ​

部署流程 ​

目录规划 ​

配置实例 ​

启动实例 ​

创建集群 ​

验证集群 ​

扩容入口 ​

生产检查清单 ​

Redis 集群部署架构

推荐拓扑：3 主 3 从

组件职责

关键设计点

分片规则

副本反亲和

故障转移

部署配置要点

部署流程

目录规划

配置实例

启动实例

创建集群

验证集群

扩容入口

生产检查清单