Redis哈希槽的概念
在Redis集群中，哈希槽是一个由整数表示的逻辑分区，用于将所有的Redis键均匀地分布到不同的节点上。具体来说，Redis将所有的键通过哈希函数计算后，得到一个16,384个槽位的数字区间。每个槽位都有一个唯一的编号，范围从0到16383。所有的键都会被映射到这个编号区间中的一个槽位上。
Redis哈希槽的工作原理
- 确定哈希槽数量
在Redis集群中，有16384个哈希槽（0~16383），这个数量是固定的，不能修改。每个哈希槽都有一个唯一的编号。
- 计算哈希值
当客户端请求访问一个Key时，Redis会根据Key值使用一定的哈希算法来计算Key所属的哈希槽编号。Redis提供了多种哈希算法，包括CRC16、CRC32和MurmurHash等。
- 路由到节点
一旦Redis计算出Key所属的哈希槽编号，它会将请求路由到负责存储该哈希槽的节点上。Redis集群中的每个节点都负责存储一部分哈希槽，因此Redis可以通过哈希槽将数据分散在多个节点上。
- 数据迁移
如果在Redis集群中添加或删除节点，会导致哈希槽的分配发生变化。当有节点加入集群时，集群会将一部分哈希槽分配给新节点；当有节点离开集群时，集群会将该节点负责的哈希槽分配给其他节点。这个过程称为数据迁移。
数据迁移的目的是使Redis集群中的所有节点负载均衡，保证每个节点的负载大致相等。当发生数据迁移时，Redis会将原来负责该哈希槽的节点上的数据复制到新节点上，然后删除原节点上的数据。这个过程是自动进行的，不需要用户干预。
- 哈希槽的持久化
Redis支持将哈希槽的分配信息持久化到磁盘上，以便在Redis重启后能够恢复哈希槽的分配状态。Redis使用集群状态文件来记录哈希槽的分配信息，每个节点都会将集群状态文件复制到本地磁盘上。
为什么哈希槽最大16383
在Redis集群中，哈希槽的数量最大为16384，这是因为哈希槽编号是一个16位无符号整数，最大值为65535（2^16-1）。但是在Redis集群中，有一些哈希槽被用于特殊的用途，比如用于集群内部通信、哈希槽的迁移等，因此不能全部用于存储数据。因此，实际可用的哈希槽数量是16384-2*N，其中N是集群节点的数量。
为了保证Redis集群的稳定性和可扩展性，每个节点负责的哈希槽数量应该尽可能均匀分布，这样可以避免出现某些节点的负载过高或过低的情况。如果哈希槽数量过大或过小，都会影响集群的性能和负载均衡。因此，16384这个数量是经过实践验证得出的一个比较合适的值，可以满足大多数应用场景的需求。
同时，由于哈希槽数量是固定的，这也方便了Redis集群的设计和实现。通过将数据分散在有限数量的哈希槽中，Redis可以将数据分散在多个节点上，提高了集群的可扩展性和性能，同时也简化了集群管理的复杂度。
总结
Redis的哈希槽是一种实现数据分片的机制，通过将数据分散在多个节点上，提高Redis的性能和可扩展性。哈希槽的原理是将大量数据分成16384个块，每个块称为一个哈希槽，通过哈希算法将数据路由到对应的节点上。当Redis集群中添加或删除节点时，会自动进行数据迁移，以保证所有节点的负载均衡。同时，Redis还支持将哈希槽的分配信息持久化。
