1       一句话介绍

Redis是Key-Value内存数据库。

2       Redis特性

• 超高读写性能

支持每秒超10万次的读写频率。

• Value支持丰富的数据类型

支持String(包括数字)、List(双向链表)、Set、zSet(Sorted Set)、Hash(Map)五大类数据类型。例如：

• 原子性（事务性）

支持多个操作命令合并后原子性执行。一般情况下Redis在接收到一个client发来的命令后，会立即处理并返回处理结果，但是当client在一个连接中发出multi命令（启动事务）时，这个连接会进入事务上下文，该连接后续的命令并不是立即执行，而是先放到一个队列中。直到接收到exec命令，才会执行队列中所有命令，将结果打包返回给客户端，终结连接。

• 支持发布订阅

可以设定对某一个Key值进行消息发布与订阅，当一个Key值上发布消息后，所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。广泛用于构建实时消息系统。

Redis Channel实现了发布者与订阅者之间的解耦。

• 支持持久化

持久化功能可自定义开启，支持RDB和AOF两种方式。

• RDB在指定的时间间隔内生成数据集的时间点快照。适合灾难恢复，对Redis性能影响小，恢复数据比AOF快；缺点是实例故障时丢失数据多，备份数据集较大时可能造成业务短时中断。
• AOF采用Redis协议保存服务器执行的所有写操作命令，并在服务器启动时通过重新执行这些命令来还原数据集。另外支持后台对AOF文件进行重写，即将针对同一Key的操作合并。AOF可靠性较RDB高，RDB和AOF同时存在时优先启用AOF恢复数据，但文件体积较RDB大，对Redis性能影响也较大。

• 主从复制

主节点可以配置一个或多个从节点，从节点可继续级联从节点（仅在单实例模式下支持）。

初始复制阶段，主节点生成RDB文件并发送给从节点。命令传播节点，主节点将所有命令发送给从节点依次执行。从节点执行操作是异步的，因此不能保证主从节点数据强一致性。

• 淘汰算法

原生Redis提供LRU、LFU、Random、TTL四中淘汰算法。华为FI MRS引入Smart淘汰策略，提升热数据命中率。

Redis通常被用作缓存，将热点数据写入Redis，阻断用户与数据库的直接交互，提供访问效率，降低数据库负载。

3       Redis架构

• Redis Server：核心模块，负责Redis协议的数据读写、持久化、主从复制、集群功能。
• Redis WS：Redis WebService管理模块，主要负责Redis集群的创建、扩容、减容、查询、删除等操作，集群管理信息存入DB数据库。

3.1       Redis单机模式

• 单机模式下，一个节点部署一个主实例及多个从实例，从实例可继续级联从实例。从事实例只读。
• 主实例宕掉，从实例不会自动升主。
• 单机模式下，支持多数据库，相当于独立命名空间，不同库间逻辑隔离，Key不冲突。数据库从0编号开始命名，默认16个。

3.2       Redis集群模式

• 集群模式实现单机模式的功能子集。支持单机模式下单数据库所有命令，但不支持多数据库以及相应的命令。
• 多个Redis实例构成一个集群。共16384个槽位均为到各个主实例上。Key散列到各槽位的算法如下：

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384

CRC16算法计算结果可较好均匀分配到16384个槽位中，实现数据负载均衡。

• 同一节点可以部署一个或多个Redis实例。
• 主实例可以有多个从实例，但是从实例不能级联从实例。从实例默认不读不写，可配置只读。
• 一个主实例故障后，需要其他半数以上主实例选举其从实例升主。
• 可进行实例扩缩容，并进行槽位迁移。

4       参考

• https://www.cnblogs.com/duanxz/p/4745981.html
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/78537245