一、Redis 介绍

Redis 支持单机、主从、哨兵、集群多种架构模式，是高性能的内存 KV 存储，常用于缓存、会话、排行榜、分布式锁等场景。

1.1、单机模式

单机模式即安装一个 Redis 实例直接使用，适合开发环境或对高可用要求不高的简单应用。

优点

• 部署简单
• 成本低，无备用节点
• 高性能，无需同步，读写一致性好

缺点

• 单节点宕机即不可用
• 性能受限于单机 CPU（Redis 单线程处理命令）

单机 Redis QPS 约数万，取决于命令复杂度。千万级并发需通过主从或集群扩展。

1.2、主从复制

Redis Replication 允许从一个 Master 创建多个 Slave。主从网络正常时，Master 将写操作同步给 Slave，数据单向流动：Slave 只读不写。

优点

1. Master/Slave 方便水平扩展读 QPS，增加 Slave 即可
2. 降低 Master 读压力
3. Master 宕机时 Slave 可顶上（需人工切换）

缺点

1. Master 故障时无法自动切换，写服务中断
2. 未分担 Master 写压力
3. 主节点宕机后需人工修改应用主节点地址并重新复制
4. 读写能力受单机限制

1.3、哨兵模式

Sentinel 基于主从架构，监控 Master 和 Slave 健康状态，Master 故障时自动选举新 Master 并通知客户端。

优点

• 继承主从所有优点
• 主从自动切换，可用性更高
• 异常时可通过 API 发送告警

缺点

• 主从切换期间可能丢数据（异步复制）
• 仍未解决写压力和存储上限
• 集群在线扩容较复杂

1.4、集群模式

数据按 Slot（16384 个槽）分片到多个节点，突破单机存储和性能上限。

优点

• 无中心架构，节点对等
• 可动态增删节点，调整数据分布
• 部分节点故障时集群仍可用
• 通过 Slave 备份 + gossip 协议 + 投票完成故障转移

缺点

• 异步复制，无法保证强一致
• 搭建相对复杂（Docker 可简化）

二、持久化

RDB（快照）

定时或满足条件时将内存数据 dump 到磁盘。恢复快，但两次快照间的数据可能丢失。

save 900 1 # 900 秒内至少 1 次修改
save 300 10
save 60 10000

AOF（追加日志）

记录每条写命令，重启时重放。可配置 appendfsync：

• always：每条命令刷盘，最安全最慢
• everysec：每秒刷盘，默认，折中方案
• no：由 OS 决定，最快但可能丢数据

生产环境常开启 AOF + RDB 混合持久化（Redis 4.0+）。

三、过期策略与淘汰

过期删除

• 惰性删除：访问 key 时检查是否过期
• 定期删除：每隔一段时间随机抽查一批 key

内存淘汰（maxmemory-policy）

内存达上限时按策略淘汰：

• volatile-lru：在设了过期时间的 key 中 LRU 淘汰
• allkeys-lru：所有 key 中 LRU 淘汰（缓存常用）
• noeviction：不淘汰，写入返回错误

四、常见使用场景