Redis在3.0版正式引入了集群这个特性。Redis集群是一个分布式（distributed）、容错（fault-tolerant）的 Redis内存K/V服务， 集群可以使用的功能是普通单机 Redis 所能使用的功能的一个子集（subset），比如Redis集群并不支持处理多个keys的命令,因为这需要在不同的节点间移动数据,从而达不到像Redis那样的性能,在高负载的情况下可能会导致不可预料的错误。
Redis集群的几个重要特征：
(1).Redis 集群的分片特征在于将键空间分拆了16384个槽位，每一个节点负责其中一些槽位。
(2).Redis提供一定程度的可用性,可以在某个节点宕机或者不可达的情况下继续处理命令.
(3).Redis 集群中不存在中心（central）节点或者代理（proxy）节点， 集群的其中一个主要设计目标是达到线性可扩展性（linear scalability）。
1. Redis的数据分片（Sharding）
Redis 集群的键空间被分割为 16384 （2^14)个槽（slot）， 集群的最大节点数量也是 16384 个（推荐的最大节点数量为 1000 个），同理每个主节点可以负责处理1到16384个槽位。
当16384个槽位都有主节点负责处理时，集群进入”稳定“上线状态，可以开始处理数据命令。当集群没有处理稳定状态时，可以通过执行重配置（reconfiguration）操作，使得每个哈希槽都只由一个节点进行处理。
重配置指的是将某个/某些槽从一个节点移动到另一个节点。一个主节点可以有任意多个从节点， 这些从节点用于在主节点发生网络断线或者节点失效时， 对主节点进行替换。
集群的使用公式CRC16（Key）&16383计算key属于哪个槽：
HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384CRC16其结果长度为16位。
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2. Redis集群节点
部分内容摘自附录2。Redis 集群中的节点不仅要记录键和值的映射，还需要记录集群的状态，包括键到正确节点的映射。它还具有自动发现其他节点，识别工作不正常的节点，并在有需要时，在从节点中选举出新的主节点的功能。
为了执行以上列出的任务， 集群中的每个节点都与其他节点建立起了“集群连接（cluster bus）”， 该连接是一个 TCP 连接， 使用二进制协议进行通讯。
节点之间使用 Gossip 协议 来进行以下工作：
a).传播（propagate）关于集群的信息，以此来发现新的节点。
b).向其他节点发送 PING 数据包，以此来检查目标节点是否正常运作。
c).在特定事件发生时，发送集群信息。
除此之外， 集群连接还用于在集群中发布或订阅信息。
集群节点不能前端代理命令请求， 所以客户端应该在节点返回 -MOVED或者 -ASK转向（redirection）错误时， 自行将命令请求转发至其他节点。
客户端可以自由地向集群中的任何一个节点发送命令请求， 并可以在有需要时， 根据转向错误所提供的信息， 将命令转发至正确的节点， 所以在理论上来说， 客户端是无须保存集群状态信息的。但如果客户端可以将键和节点之间的映射信息保存起来， 可以有效地减少可能出现的转向次数， 籍此提升命令执行的效率。
每个节点在集群中由一个独一无二的 ID标识， 该 ID 是一个十六进制表示的 160 位随机数，在节点第一次启动时由 /dev/urandom 生成。节点会将它的 ID 保存到配置文件， 只要这个配置文件不被删除， 节点就会一直沿用这个 ID 。一个节点可以改变它的 IP 和端口号， 而不改变节点 ID 。 集群可以自动识别出IP/端口号的变化， 并将这一信息通过 Gossip协议广播给其他节点知道。
下面是每个节点都有的关联信息， 并且节点会将这些信息发送给其他节点：
a).节点所使用的 IP 地址和 TCP 端口号。
b).节点的标志（flags）。
c).节点负责处理的哈希槽。
b).节点最近一次使用集群连接发送 PING 数据包（packet）的时间。
e).节点最近一次在回复中接收到 PONG 数据包的时间。
f).集群将该节点标记为下线的时间。