面试题：缓存设计：Redis Sentinel与Cluster模式在数据冗余方面的对比

Question

请阐述Redis Sentinel模式和Cluster模式在数据冗余机制上的区别，以及这种区别对系统数据可靠性和可用性的影响。

Answer 1

数据冗余机制区别

1. Redis Sentinel模式：
   • Sentinel模式主要侧重于主从复制的高可用性。它通过监控主节点和从节点来实现故障检测和自动故障转移。数据冗余主要基于主从复制，主节点将数据同步到从节点，从节点作为主节点数据的副本，保存了和主节点基本一致的数据。
   • 从节点数量可以灵活配置，但通常是为了保证在主节点出现故障时，有可用的从节点能晋升为主节点继续提供服务，而不是为了大规模数据冗余存储。
2. Redis Cluster模式：
   • Cluster模式采用分片（sharding）机制来管理数据。它将整个数据集划分为不同的哈希槽（hash slots），每个节点负责一部分哈希槽。为了提高数据冗余和可靠性，每个哈希槽可以有多个副本，其中一个为主副本，其他为从副本。
   • 数据在各个节点之间分布存储，通过复制每个哈希槽的方式实现冗余，相比Sentinel模式，Cluster模式下数据冗余的粒度更细，且更侧重于数据的分布式存储和冗余。

对系统数据可靠性和可用性的影响

1. Redis Sentinel模式：
   • 可靠性：在主从复制的基础上，Sentinel能自动检测主节点故障并进行故障转移，从节点晋升为主节点，保证数据的持续可访问性。但如果主从节点同时出现故障（如整个数据中心故障），可能会导致数据丢失，可靠性相对Cluster模式在应对大规模故障时稍弱。
   • 可用性：Sentinel模式下主节点故障时，Sentinel能快速感知并将从节点提升为主节点，一般情况下能保持较高的可用性。不过，由于只有一套主从结构（虽然可能有多个从节点），如果主节点负载过高，可能会影响整体可用性。
2. Redis Cluster模式：
   • 可靠性：Cluster模式由于每个哈希槽都有副本，即使某个节点故障，对应的哈希槽的从副本可以继续提供服务，减少了数据丢失的风险，在应对节点故障等情况时可靠性更高。同时，数据分布在多个节点，单个节点故障对整体数据的影响较小。
   • 可用性：Cluster模式下节点之间相互协作，通过哈希槽分配数据，能更好地实现负载均衡。即使部分节点故障，只要有足够的节点（包括主副本和从副本）正常运行，系统仍能对外提供服务，可用性更高。但Cluster模式的故障转移和数据重新平衡相对复杂，可能在故障转移过程中短暂影响性能。