哨兵（Sentinel）是redis提供的一個高可用性（HA）解決方案，它可以管理多個Redis服務器，并提供監(jiān)控、提醒和自動故障轉(zhuǎn)移的功能。

復制（Replication）則使一個Redis服務器可以擁有多個備份服務器，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余備份和故障恢復。

Redis利用哨兵和復制這兩個功能來保證自身的高可用性。

哨兵（sentinal）

哨兵是Redis集群架構(gòu)中非常重要的一個組件，哨兵的出現(xiàn)主要是解決了主從復制出現(xiàn)故障時需要人為干預的問題。

1.Redis哨兵主要功能

(1) 集群監(jiān)控: 負責監(jiān)控 Redis 主節(jié)點(master) 和從節(jié)點(slave) 是否正常工作。

(2) 消息通知：負責發(fā)送消息作為報警通知給管理員，通知故障或其他重要事件的發(fā)生。

(3) 故障轉(zhuǎn)移：如果 Redis 主節(jié)點(master) 發(fā)生故障，哨兵(Sentinel) 負責進行故障轉(zhuǎn)移，將從節(jié)點(slave) 提升為新的主節(jié)點(master)。

(4) 配置中心： Redis 集群的配置中心，一旦發(fā)生故障轉(zhuǎn)移，會通知客戶端(client) 新的主節(jié)點(master) 地址。

2.Redis哨兵的高可用

原理：當Redis主節(jié)點發(fā)生故障時，哨兵(Sentinel)會自動檢測故障，并進行故障轉(zhuǎn)移，同時通知應用方，以此來實現(xiàn)Redis的高可用性。

哨兵機制通過建立多個哨兵節(jié)點（進程）來共同監(jiān)控數(shù)據(jù)節(jié)點的運行狀況，同時哨兵節(jié)點之間互相通信，交換對主從節(jié)點的監(jiān)控狀況。

每隔1秒每個哨兵節(jié)點向整個集群（包括Master主服務器、Slave從服務器和其他Sentinel（哨兵）進程）發(fā)送一次ping命令，做一次心跳檢測，這是哨兵用來判斷節(jié)點是否正常的重要依據(jù)。涉及兩個新的概念：主觀下線和客觀下線。

1.主觀下線：一個哨兵節(jié)點判定主節(jié)點down掉是主觀下線。

2.客觀下線：只有半數(shù)以上的哨兵節(jié)點都主觀判定主節(jié)點down掉，此時多個哨兵節(jié)點交換主觀判定結(jié)果，才會判定主節(jié)點客觀下線。

3.原理：哪個哨兵節(jié)點最先判斷出這個主節(jié)點客觀下線，就會在各個哨兵節(jié)點中發(fā)起投票機制（如Raft算法），最終被投為領(lǐng)導者的哨兵節(jié)點完成主從自動化切換的過程，實現(xiàn)高可用性。

Redis 復制(Replication)

為了解決單點故障的問題，Redis會將數(shù)據(jù)復制到其他節(jié)點上以實現(xiàn)高可用性。通過數(shù)據(jù)復制，Redis實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的冗余備份，提高了數(shù)據(jù)和服務的可靠性。

數(shù)據(jù)復制原理（執(zhí)行步驟）

1.從數(shù)據(jù)庫向主數(shù)據(jù)庫發(fā)送SYNC命令，請求進行數(shù)據(jù)同步。

2.主數(shù)據(jù)庫接收到SYNC命令后，會生成一個RDB文件來保存當前數(shù)據(jù)庫的快照，并記錄此后執(zhí)行的所有寫命令。

3.主數(shù)據(jù)庫將生成的RDB文件發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫，并開始持續(xù)地將新的寫命令發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫。

4.從數(shù)據(jù)庫接收到RDB文件后，會載入該文件，并開始接收主數(shù)據(jù)庫發(fā)送的寫命令。

5.當主從之間斷開重連后，之后主數(shù)據(jù)庫每執(zhí)行一個寫命令，都會將被執(zhí)行的寫命令發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫。

注意:Redis2.8版本之后的增量復制會根據(jù)斷開連接前從數(shù)據(jù)庫已經(jīng)接收的最新寫命令的偏移量進行同步更新。

通過主從復制，Redis能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)備份和高可用性，同時提高了系統(tǒng)的讀寫性能和可擴展性。

主從復制用于數(shù)據(jù)備份和負載均衡，允許多個從服務器復制主服務器的數(shù)據(jù)。

哨兵機制用于高可用性，一旦主服務器掛了，哨兵會從多個從服務器中選舉新的主服務器。

集群模式用于解決單個Redis實例容量有限的問題，可以將數(shù)據(jù)分配到多個節(jié)點上，以提高容量和并發(fā)性能。

哨兵機制關(guān)注高可用性，集群模式關(guān)注高性能。

1.主從模式：實現(xiàn)讀寫分離，備份數(shù)據(jù)，一個主節(jié)點可以有多個從節(jié)點。

2.哨兵sentinel：監(jiān)控Redis實例的狀態(tài)，自動進行主從切換，當主服務器掛了后，哨兵會從從服務器中重新選舉一個新的主服務器。

3.集群：為了解決單機Redis容量有限的問題，將數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則分配到多臺機器上，實現(xiàn)高并發(fā)、高可用，集群內(nèi)存和QPS不受限于單機，可受益于分布式集群高擴展性。