Redis-集群节点如何组成-从数据机构入手

1、背景

• 集群中的每个节点都需要专门的数据结构来存储集群的状态和自身信息。
• 分为clusterNode和 clusterState结构:
  –clusterNode记录了集群中的单个节点的状态
  – clusterState记录集群所有节点作为一个整体的状态

2、clusterNode结构

typedef struct clusterNode {
    //节点创建时间
    mstime_t ctime;
    //节点id
    char name[REDIS_CLUSTER_NAMELEN];
    //节点的ip和端口号
    char ip[REDIS_IP_STR_LEN];
    int port;
    //节点标识：整型，每个bit都代表了不同状态，如节点的主从状态、是否在线、是否在握手等
    int flags;
    //配置纪元：故障转移时起作用，类似于哨兵的配置纪元
    uint64_t configEpoch;
    //槽在该节点中的分布：占用16384/8个字节，16384个比特；每个比特对应一个槽：比特值为1，则该比特对应的槽在节点中；比特值为0，则该比特对应的槽不在节点中
    unsigned char slots[16384/8];
    //节点中槽的数量
    int numslots;
    …………
    //还包含节点连接、主从复制、故障发现和转移需要的信息
} clusterNode;

• clusterNode 结构保存了 一个节点的当前状态，包括创建时间、节点 id、ip 和端口号等。
• 每个节点都会用一个 clusterNode 结构记录自己的状态，并为集群内所有其他节点都创建一个 clusterNode 结构来记录节点状态。

3、clusterState

• clusterState 结构保存了在当前节点视角下，集群所处的状态。
• 除下列代码展示外，clusterState 还包括故障转移、槽迁移等需要的信息

typedef struct clusterState {
    //自身节点
    clusterNode *myself;
    //配置纪元
    uint64_t currentEpoch;
    //集群状态：在线还是下线
    int state;
    //集群中至少包含一个槽的节点数量
    int size;
    //哈希表，节点名称->clusterNode节点指针
    dict *nodes;
    //槽分布信息：数组的每个元素都是一个指向clusterNode结构的指针；如果槽还没有分配给任何节点，则为NULL
    clusterNode *slots[16384];
    …………
} clusterState;