常規數據庫

這里所說的常規數據庫是指基于硬盤讀寫的數據庫，比如 Oracle ， MySQL ， Mongodb 等。基于硬盤讀寫的數據庫可以有效的保證數據的高可用性。這里的高可用性指的是操作系統或者數據庫崩潰之后，不會造成數據丟失，這也是對數據庫的最基本要求。

內存數據庫

基于硬盤讀寫的數據庫雖然可以保證數據的高可用性，但是讀寫速度比較慢，這也是磁盤 I/O的天然屬性。雖然切換固態硬盤之后，性能會有顯著提升，但是經濟成本也會隨之升高，而且固態硬盤使用壽命偏低。為了解決這個問題， Redis 做出了改變。 Redis 是基于內存進行讀寫的數據庫，把數據全部存儲在內存中，這樣就可以大幅提高數據的讀寫速度。

memcached

說到內存數據庫，不得不提 memcached ， memcached 比 Redis 出現的更早，也是基于內存進行數據存儲。在十幾年前，大家通用的緩存方案就是 memcached 。 memcached 支持 Key-Value形式的數據存儲，但是只支持 String 類型的數據結構，不支持更復雜的數據結構，也不支持集群。

操作系統或者 memcached 重啟后數據就會丟失。這也是基于內存進行數據存儲的最大缺點。

Redis

Redis 繼承了 memcached 所有的優點，并改進了很多缺點。比如 Redis 也是基于內存進行數據操作，并且支持更多的數據類型，比如 List ， Set 等。最最主要的，也是這篇文章的重點， Redis 支持數據高可用，也就是說 Redis 或者操作系統重啟之后，數據不會丟失。

Redis 在高可用這條路上所付出的努力，就像一個不斷努力進取的勵志青年。

單機持久化

眾所周知，放在內存中的數據是不穩定的。為了解決因為系統或者 Redis 重啟造成的數據丟失問題。 Redis 提供了兩種數據持久化方案。

快照備份把 Redis 數據庫中的數據，定時備份到磁盤中。當數據庫重啟的時候，可以通過定時備份到磁盤文件中的快照文件進行數據恢復。這樣 Redis 既保證了數據的讀寫速度，又保證了數據的高可用。
AOF 同步寫快照備份有個缺點，就是會丟失一部分數據。比如在新的快照文件生成之前，系統發生了問題，那么最近一次快照之后的數據將丟失。 Redis 為了解決這個問題，提出了 AOF 解決方案。所謂的 AOF 就是將每次寫入數據的命令都以追加的方式記錄到文件中。這樣在系統出問題的時候，只要將這個文件中的命令全部重放一下就OK了。這樣就可以做到不丟數了。

但是如果數據寫入操作太多的話，會造成 AOF 文件過大，為了解決這個問題 Redis 提供了 AOF 自動壓縮功能，以及去重功能，這樣可以達到對文件體積大小進行優化的目的。

主從復制

上面的兩種持久化方案，對于單節點 Redis 來說，基本已經夠用了。但是我們的系統總是越做越大，要求越來越多。有的時候單節點 Redis 往往撐不住系統的訪問量。這種情況下 Redis 提供了主從模式。

所謂的主從模式就是一個主節點，負責讀和寫，一個從節點，負責將主節點的數據同步到從節點，這樣主從節點信息就是一致的。

注意：從節點不支持寫操作，但是可以支持讀操作。當其中任意一個點掛掉之后，數據不會損失。而且可以將讀的壓力分散到多個節點，支持更大的訪問量。

哨兵模式

對于主從模式，這里有個最大的痛點。當主節點掛掉后，從節點是不會自動升級為主節點的。也就是負責往 Redis 寫入的程序會報錯，但是讀操作不會有問題。這一點不太符合高可用的要求。為了解決發生故障，主節點自動切換的問題， Redis 又給大家提供了哨兵模式。

所謂的哨兵模式就是，提供三個哨兵節點（同樣是 Redis 實例，只不過不存儲數據），來監控主從模式下的所有 Redis 節點（真正存儲數據的節點）。客戶端程序通過哨兵節點獲取主節點信息。當主節點掛掉后，哨兵節點會自動將其中一個從節點升級為主節點，提供給客戶端程序執行寫入操作。當發生故障的主節點恢復后，會自動變為新的主節點的從節點。