Redis Cluster 数据分片( 二 ) _生活百科

slots 数组包含 16384 个项，每个数组项都是一个指向 clusterNode 结构的指针：

如果 slots[i] 指针指向 NULL，那么表示槽 i 尚未指派给任何节点。
如果 slots[i] 指针指向一个 clusterNode 结构，那么表示槽 i 已经指派给了 clusterNode 结构所代表的节点。

如果只将槽指派信息保存在各个节点的 clusterNode.slots 数组里，会出现一些无法高效地解决的问题，而 clusterState.slots 数组的存在解决了这些问题：

如果节点只使用 clusterNode.slots 数组来记录槽的指派信息，那么为了知道槽 i 是否已经被指派，或者槽 i 被指派给了哪个节点，程序需要遍历 clusterState.nodes 字典中的所有 clusterNode 结构，检查这些结构的 slots 数组，直到找到负责处理槽 i 的节点为止，这个过程的复杂度为 O(N) ，其中 N 为 clusterState.nodes 字典保存的 clusterNode 结构的数量。
而通过将所有槽的指派信息保存在 clusterState.slots 数组里面，程序要检查槽 i 是否已经被指派，又或者取得负责处理槽 i 的节点，只需要访问 clusterState.slots[i] 的值即可，这个操作的复杂度仅为 O(1) 。

clusterState.slots 数组记录了集群中所有槽的指派信息，而 clusterNode.slots 数组只记录了 clusterNode 结构所代表的节点的槽指派信息，这是两个 slots 数组的关键区别所在。
客户端向集群的节点发送命令在对数据库中的 16384 个槽都进行了指派之后，集群就会进入上线状态，这时客户端就可以向集群中的节点发送数据命令了。
当客户端向节点发送与数据库键有关的命令时，接收命令的节点会计算出命令要处理的数据库键属于哪个槽，并检查这个槽是否指派给了自己：

如果键所在的槽正好就指派给了当前节点，那么节点直接执行这个命令。
如果键所在的槽并没有指派给当前节点，那么节点会向客户端返回一个 moved 错误，指引客户端转向（redirect）至正确的节点，并再次发送之前想要执行的命令。

1、计算键属于哪个槽节点使用以下算法来计算给定键 key 属于哪个槽：
def slot_number(key):return CRC16(key) & 16383其中 CRC16 (key) 语句用于计算键 key 的 CRC-16 校验和，而 &16383 语句则用于计算出一个介于 0 至 16383 之间的整数作为键 key 的槽号。
使用 cluster keyslot < key > 命令可以查看一个给定键属于哪个槽，这个命令就是通过调用上面给出的槽分配算法来实现的。
2、判断槽是否由当前节点负责处理当节点计算出键所属的槽 i 之后，节点就会检查 clusterState.slots 数组中的项 i，判断键所在的槽是否由自己负责：

如果 clusterState.slots[i] 等于 clusterState.myself，那么说明槽 i 由当前节点负责，节点可以执行客户端发送的命令。
如果 clusterState.slots[i] 不等于 clusterState.myself，那么说明槽 i 并非由当前节点负责，节点会根据 clusterState.slots[i] 指向的 clusterNode 结构所记录的节点 IP 和端口号，向客户端返回 moved 错误，指引客户端转向至负责处理槽 i 的节点。

3、moved 错误的实现方法当节点发现键所在的槽并非由自己负责处理的时候，节点就会向客户端返回一个 moved 错误，指引客户端转向至负责处理槽的节点。
moved 错误的格式为：moved < slot > < ip > : < port > 。其中 slot 为键所在的槽，而 ip 和 port 则是负责处理槽 slot 的节点的 IP 地址和端口号。
当客户端接收到节点返回的 moved 错误时，客户端会根据 moved 错误中提供的 IP 地址和端口号，转向至负责处理槽 slot 的节点，并向该节点重新发送之前想要执行的命令。
一个集群客户端通常会与集群中的多个节点创建套接字连接，而所谓的节点转向实际上就是换一个套接字来发送命令。如果客户端尚未与想要转向的节点创建套接字连接，那么客户端会先根据 moved 错误提供的 IP 地址和端口号来连接节点，然后再进行转向。
被隐藏的 moved 错误：集群模式的 redis-cli 客户端在接收到 moved 错误时，并不会打印出 moved 错误，而是根据 moved 错误自动进行节点转向，并打印出转向信息，所以我们是看不见节点返回的 moved 错误的。但是，如果我们使用单机（stand alone）模式的 redis-cli 客户端，moved 错误就会被客户端打印出来。这是因为单机模式的 redis-cli 客户端不清楚 moved 错误的作用，所以它只会直接将 moved 错误直接打印出来，而不会进行自动转向。
节点数据库的实现集群节点保存键值对以及键值对过期时间的方式，与单机 Redis 服务器保存键值对以及键值对过期时间的方式完全相同。节点和单机服务器在数据库方面的一个区别是，节点只能使用 0 号数据库，而单机 Redis 服务器则没有这一限制。