Redis集群是Redis提供的分布式数据库方案，集群通过分片来进行数据共享，并提供复制和故障转移功能。
Redis集群概述
Redis集群使用数据分片而非一致性哈希来实现，一个Redis集群包含16384个哈希槽（slot），数据库中的每个键都属于这16384个哈希槽中的其中一个，集群中的每个节点可以处理0个或最多16384个槽，当数据库中的16384个槽都有节点在处理时，集群处于上线状态；而如果数据库中有任何一个槽没有得到处理，那么集群处于下线状态。
集群中的每个节点负责处理一部分哈希槽，比如，现在有三个独立的节点127.0.0.1:7000,127.0.0.1:7001,127.0.0.1:7002，其中各节点处理的哈希槽关系：节点7000负责处理0到5000号哈希槽，节点7001负责处理5001到10000号哈希槽，节点7002负责处理10001到16384号哈希槽。
从而，当向集群中添加或删除节点时，集群只需在对应节点的哈希槽做移动即可。不会造成节点阻塞、集群下线。
当然，为了使得集群在一部分节点下线的情况下仍然可以正常运作，Redis集群对节点提供了主从复制功能，集群中的每个节点都有1到N个复制节点，形成主-从模型。
Redis集群架构图
Redis集群架构如下图所示：
Redis集群架构的主要特点有:
（1）所有节点批次互联（PING-PONG机制），没有中心控制协调节点，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽；
（2）节点的失效通过集群中超过半数的节点“投票”监测；
（3）客户端与Redis节点直连，不需要中间proxy层，客户端连接集群中任何一个可用节点即可；
Redis集群实践
下面搭建一个简单的Redis集群环境，集群共包含6个节点，其中3个主节点，3个从节点。节点都部署在本机（ubuntu 14.04 x86-64），以端口号区分，分别为127.0.0.1:7000~127.0.0.1:7005。
1.首先安装3.0版本之后的Redis（因为Redis集群是在3.0版本提出的功能），这里采用源码(3.2.8版本)安装。
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.8.tar.gz
2.然后解压，安装
tar xf redis-3.2.8.tar.gz
cd redis-3.2.8
make && make install
3.安装完成后查看Redis版本信息，验证安装是否成功。
4.创建存放多个节点实例的目录
mkdir redis-data/cluster -p
cd redis-data/cluster
mkdir 7000 7001 7002 7003 7004 7005
5.复制并修改配置文件redis.conf
cp /etc/redis/redis.conf redis-data/cluster/7000
修改配置文件中下面选项
port 7000
daemonize yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
然后把修改完成的redis.conf复制到7001-7005目录下，端口修改成和文件夹对应。
6.分别启动6个Redis实例
cd redis-data/cluster/7000
redis-server redis.conf
...
cd redis-data/cluster/7001
redis-server redis.conf
7.查看进程是否运行
8.接下来创建集群，首先安装依赖包
apt-get install ruby
然后安装gem-redis，下载地址https://rubygems.org/gems/redis/versions/3.3.0
gem install redis-3.3.0.gem
接下来复制集群管理程序到/usr/local/bin
cp redis-3.2.8/src/redis-trib.rb /usr/local/bin/redis-trib
就可以使用redis-trib创建集群了。
redis-trib create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005
其中，命令create表示创建一个新的集群，选项–replicas 1表示未集群中的每个主节点创建一个从节点。即，上述命令运行后，redis-trib将创建一个包含三个主节点和三个从节点的集群。
键入“yes”后一个三主三从的集群架构就创建完毕。
一些简单的测试
创建完毕后，可以随时通过redis-cli -p 7000(node number) cluster nodes来查看集群中各节点的信息。包括唯一的节点ID，主从关系，每个主节点分配的slots范围。
集群查询
做一个简单的测试， 在7000节点上存储K-V数据，然后分别在其从节点和其他主节点上获取该数据。
要找的数据没有在当前节点上时，cluster发送MOVED指令指示到对应的节点上穿，可以通过-c参数指定查询时接收到MOVED指令自动跳转。
删除节点
Slave节点的作用是提供冗余和高可用，大部分情况下用于分担读的压力。移除Slave节点无须多余的动作，直接删除即可。
而如果是Master节点，则需要将其负责的slots范围迁移到其他节点上。保证数据不丢失。
所以，先使用redis-trib reshard …来将待删除的节点上的数据迁移到其他节点，然后删除该节点。
总结
Redis Cluster是3.0版本之后提供的新功能，采用了P2P的去中心化架构，而没有采用像Codis之类的Proxy解决方案中的中心协调节点设计。本文只是简单搭建了一个Redis集群环境，后续还将在此基础上，进一步深入研究高可用、可扩展的Redis集群方案。