Redis定义：

REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由Salvatore Sanfilippo写的key-value存储系统。Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写、遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

Redis的三个特点：

1、Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启的时候可以再次加载进行使用。

2、Redis不仅仅支持简单的key-value类型的数据，同时还提供list，set，zset，hash等数据结构的存储。

3、Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。

Redis的优点

1、操作内存，读写速度快，读的速度能够达到110000次/s,写的速度能够达到81000次/s

2、所有的单操作都是原子性，如果是多个操作的话，和mysql一样支持事务

3、数据类型更加丰富，相比于传统的kv数据库memache，redis的数据类型更加丰富支持string,sort,hash等

4、可持久化，支持数据的恢复与备份。

Redis为什么这么快？

redis的读写速度之所以这么快，除了本身是内存操作以外，还有以下几个原因：

1、采用单线程，单线程的好处是，避免了一些上下文的切换和竞争，也不会有多进程直接相互切换和消耗CPU,既然是单进程，也就不用有线程锁。

2、使用多路I/O复用模型，非阻塞IO。(select/poll/epoll)

3、使用底层模型不同，它们之间底层实现方式以及与客户端之间通信的应用协议不一样，Redis直接自己构建了VM 机制 ，因为一般的系统调用系统函数的话，会浪费一定的时间去移动和请求；

I/O复用模型，非阻塞IO

多路I/O复用模型是利用 select、poll、epoll 可以同时监察多个流的 I/O 事件的能力，在空闲的时候，会把当前线程阻塞掉，当有一个或多个流有 I/O 事件时，就从阻塞态中唤醒，于是程序就会轮询一遍所有的流（epoll 是只轮询那些真正发出了事件的流），并且只依次顺序的处理就绪的流，这种做法就避免了大量的无用操作。

这里“多路”指的是多个网络连接，“复用”指的是复用同一个线程。

采用多路 I/O 复用技术可以让单个线程高效的处理多个连接请求（尽量减少网络 IO 的时间消耗），且 Redis 在内存中操作数据的速度非常快，也就是说内存内的操作不会成为影响Redis性能的瓶颈

Redis集群

1、主从模式

2、Sentinel模式

3、Cluster模式

主从模式是三种模式中最简单的，类似于mysql的主从，一个master对应多个slave,设置主从模式后，启动slave，会主动向master发送SYNC命令，然后master收到会做RBD持久化，然后发送给slave。

这种模式有一个缺点，slave挂了没事，不会影响master和其余的slave的，如果master挂了，那整个系统的redis的写入服务就挂了，只能读不能写。

哨兵模式，这个是目前最常用的集群模式。我们具体讲讲哨兵模式。

Redis 哨兵的主要功能

1、监控

哨兵会不断的检查主服务器和从服务器是否正常运行

2、通知

当被监控的某个redis服务出现问题，Sentinel通过API脚本向其他slave发送通知

3、自动故障转移

如果master挂了，这个时候哨兵会通过一定的规则（至于什么规则，下面会讲到），从生下的slave中选举新的master

工作流程

哨兵进程的工作方式

1、每个Sentinel（哨兵）进程以每秒钟一次的频率向整个集群中的Master主服务器，Slave从服务器以及其他Sentinel（哨兵）进程发送一个 PING 命令。

2、如果回复哨兵的时间，超过配置文件中的设定值，那这个实例就会被哨兵标记位主观下线(SDOWN)，如果master被标记为主观下线以后，其余的监控此master的哨兵也会不断的发出请求去确认这个事情

3、如果有足够数量的哨兵都标记次master不可用，那么master就会被标记位客观下线(ODOWN)。这个时候哨兵会改变info命令的发送频率，从每10S一次改成每1S一次。

哨兵模式的选举策略

如果master挂了？这个时候要怎么从余下的节点中选出新的master?

一、下面五个是备选节点的条件。

1、slave节点状态处于S_DOWN,O_DOWN,DISCONNECTED的除外

2、最近一次ping应答时间不超过5倍ping的间隔（假如ping的间隔为1秒，则最近一次应答延迟不应超过5秒，redis sentinel默认为1秒）

3、info_refresh应答不超过3倍info_refresh的间隔（原理同2,redis sentinel默认为10秒）

4、slave节点与master节点失去联系的时间不能超过（ (now - master->s_down_since_time) + (master->down_after_period * 10)）。总体意思是说，slave节点与master同步太不及时的（比如新启动的节点），不应该参与被选举。

5、Slave priority(优先级)不等于0（这个是在配置文件中指定，默认配置为100）

二、从备选node中，按照如下顺序选择新的master

1、较低的slave_priority（这个是在配置文件中指定，默认配置为100，优先级数字越小优先级越高）

2、较大的replication offset（每个slave在与master同步后offset自动增加）

3、较小的runid（每个redis实例，都会有一个runid,通常是一个40位的随机字符串,在redis启动时设置，重复概率非常小）

4、如果以上条件都不足以区别出唯一的节点，则会看哪个slave节点处理之前master发送的command多，就选谁。