Redis集群 面试宝典 Redis面试题集构建集群模式及常见问题解析

Redis集群 | 面试宝典 Redis面试题集构建集群模式及常见问题解析

2025年8月最新动态：Redis官方近期发布了Redis 8.0的预览版，进一步优化了集群模式下的数据迁移效率，并增强了故障自动恢复能力，这一更新预计将在年底正式发布，值得开发者关注。

Redis集群基础概念

Redis集群（Redis Cluster）是Redis官方提供的分布式解决方案，通过分片（Sharding）实现数据自动分布，支持高可用和横向扩展。

1 为什么需要Redis集群？

• 单机性能瓶颈：单节点Redis受限于内存和CPU，无法应对海量数据和高并发场景。
• 高可用需求：主从复制可以解决部分可用性问题，但故障切换仍需手动干预。
• 数据分片需求：集群模式自动将数据分散到多个节点，避免单点存储压力。

2 Redis集群核心特性

• 自动分片：数据按哈希槽（Hash Slot，共16384个）分布到不同节点。
• 主从复制：每个主节点可配置多个从节点，实现故障转移。
• 去中心化架构：节点间通过Gossip协议通信，无需依赖外部协调服务。

Redis集群搭建实战

1 集群部署步骤（以6节点为例）

1. 准备节点：启动6个Redis实例（3主3从），配置cluster-enabled yes。
2. 创建集群：使用redis-cli --cluster create命令初始化集群。
3. 验证状态：redis-cli --cluster check <任意节点IP:端口>查看槽分配情况。

2 关键配置参数

cluster-enabled yes           # 启用集群模式
cluster-node-timeout 15000    # 节点超时时间（毫秒）
cluster-require-full-coverage no  # 是否要求所有槽位覆盖

高频面试题解析

1 Redis集群如何保证数据一致性？

• 异步复制：主节点写入后异步同步到从节点，可能存在短暂不一致。
• 最终一致性：故障转移时会检查从节点数据偏移量，选择最接近主节点的从节点晋升。

2 集群扩容/缩容如何操作？

• 扩容：
  1. 添加新节点并加入集群：redis-cli --cluster add-node <新节点> <集群任意节点>
  2. 重新分配槽位：redis-cli --cluster reshard <目标节点>
• 缩容：
  1. 迁移待删除节点的槽位到其他节点。
  2. 使用redis-cli --cluster del-node移除空节点。

3 集群为什么设计16384个槽？

• Gossip协议效率：节点间通信需携带槽位信息，过多槽位会增加网络开销。
• 实践经验：官方测试表明16384个槽在多数场景下能平衡数据分布和性能。

常见问题排查

1 节点宕机如何处理？

• 从节点自动晋升：若主节点宕机且超过cluster-node-timeout，从节点会发起选举成为新主节点。
• 手动干预：若自动恢复失败，可通过redis-cli --cluster failover强制切换。

2 遇到“CLUSTERDOWN”错误怎么办？

• 可能原因：
  • 超过半数主节点不可用。
  • 网络分区导致节点间失联。
• 解决方案：
  1. 检查节点状态：redis-cli cluster nodes
  2. 恢复网络或重启宕机节点。

3 数据倾斜如何优化？

• 热点Key：使用HASH TAG强制相关Key分配到同一节点。
• 槽位不均：手动执行redis-cli --cluster rebalance重新分配。

集群模式局限性

1. 不支持多数据库：集群模式下只能使用db0。
2. 事务限制：事务中的Key必须位于同一节点（可通过Hash Tag解决）。
3. 批量操作限制：MSET等命令需所有Key在同一节点。