Redis集群的核心是数据分片，使用16384个哈希槽（hash slot）来分配数据，每个节点负责一部分槽位。当客户端写入数据时，通过CRC16(key) % 16384计算槽位，找到对应节点。集群模式下，主节点处理读写，从节点只负责高可用，主从复制异步进行。一旦某个主节点故障，从节点会自动提升为主节点，继续服务。集群要求至少3个主节点，每个主节点至少一个从节点，确保高可用。遇到的坑：网络分区时，可能出现脑裂，Redis集群使用gossip协议选举集群状态，多数派胜出。

1. Redis集群的架构原理

Redis Cluster将数据分片存储在多个Redis节点上，每个节点负责一部分数据和对应的哈希槽。客户端通过MOVED和ASK重定向访问正确节点。集群节点间通过TCP bus端口（默认+10000）进行gossip通信，交换信息、故障检测。故障转移：节点发现主节点不可达，发送FAIL消息，从节点竞争超时时间（节点数*150ms+随机延迟），获胜者广播PONG提升为主。

2. Redis集群的搭建步骤

创建6个配置文件，每个实例指定cluster-enabled yes、cluster-config-file nodes.conf、cluster-node-timeout 15000。启动6个Redis实例，先逐个redis-cli --cluster create ip:port ... --cluster-replicas 1自动分配槽位。验证：redis-cli -c -p 7000 cluster nodes，cluster info。扩容：cluster add-node新节点，cluster reshard重新分配槽位，手动或自动。

3. Redis集群的常见故障及处理

槽位不均衡：使用cluster reshard手动迁移槽。节点下线：cluster forget强制移除，cluster del-node删除。脑裂：确保网络稳定，调整cluster-node-timeout避免误判。数据丢失：开启AOF/RDB持久化，主从复制延迟监控。客户端连接：使用集群模式客户端如JedisCluster，处理重定向。

4. Redis集群与哨兵模式的区别

哨兵模式是主从复制+自动故障转移，但不分片，所有数据在一个主节点，适合小规模高可用。集群模式内置分片和高可用，无需哨兵，支持海量数据。哨兵有单点瓶颈，集群去中心化。实际选择：数据量大用集群，小数据或读多写少用哨兵。

5. 生产环境Redis集群优化

节点数：至少3主3从，生产建议6+。超时调优：cluster-node-timeout 15s~60s，根据网络。内存：预分配，避免swap。监控：Prometheus+Grafana，关注槽分布、复制延迟。安全：cluster-requirepass密码，外部防火墙。管道化批量操作提升性能。

6. 面试高频题：Redis集群如何保证强一致性？

Redis集群是最终一致性，不是强一致。异步复制可能丢失数据（少数派故障）。可用性优先（CAP理论AP）。若需强一致，可结合Lua脚本原子性、WATCH乐观锁，但集群跨槽事务不支持多键操作。

FAQ
Q: Redis集群支持事务吗？
A: 单节点支持MULTI/EXEC，集群只支持单槽多键，跨槽用SCAN分批或Pipeline。
Q: 如何迁移Redis集群到新集群？
A: 先同步槽配置，reshard迁移数据，逐步切换客户端。
Q: 集群节点内存不均怎么处理？
A: 监控hash-tag使用，避免热点key；定期reshard均衡。
Q: Redis集群最大节点数？
A: 理论1000个，实际100个以内稳定。