Redis高可用集群之rediscluster

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-01-28 23:11 506阅读 0赞

本文基于redis-5.0.3版本，环境为Mac OS，单机器上部署。

## Redis Cluster集群搭建 ##

Redis Cluster集群是一个由多个主从节点集群组成的分布式服务集群，它具有复制、高可用和分片特性。Redis Cluster集群需要将每个节点设置成集群模式，这种集群模式没有中心节点，可水平扩展，据官方文档可以线性扩展到1000节点。Redis Cluster集群的性能和高可用性均优于之前版本的哨兵模式，且集群配置非常简单。

**集群的最少节点数是3主3从，新建六个文件夹redis8000 redis8001 redis8002 redis8003 redis8004 redis8005，并将redis.conf文件复制到每个文件夹下，目录结构如下（redis-cluster是我自己建的集群根目录）。**  
![redis cluster][]

我们先来看下原生命令搭建方式，然后再看下使用Redis提供的`--cluster create`命令如何搭建。

### 一、原生搭建 ###

**1、配置开启cluster节点**  
这里以配置8000端口的实例为例说明，其它实例将文件中的8000替换为对应端口号即可。

bind 10.40.222.186
    port 8000
    daemonize yes
    pidfile /var/run/redis_8000.pid
    logfile "redis8000.log"
    dbfilename dump8000.rdb
    dir /redis-cluster/redis8000
    masterauth 123456
    requirepass 123456
    appendonly yes
    appendfilename "appendonly8000.aof"
    
    #集群模式配置
    cluster-enabled yes # 启动集群模式
    cluster-config-file nodes-8000.conf  # 集群配置文件，自动生成 后期勿动
    cluster-node-timeout 15000
    cluster-replica-validity-factor 10
    cluster-require-full-coverage no #部分节点下线的情况下也可以对外提供服务

**2、meet**  
依次启动6个节点，执行`cluster nodes`命令，此时会发现每个节点都是孤立的。  
![cluster nodes][]  
使用客户端进入8000节点，执行如下命令，让各节点相互连通：

cluster meet 10.40.222.186 8001
    cluster meet 10.40.222.186 8002
    cluster meet 10.40.222.186 8003
    cluster meet 10.40.222.186 8004
    cluster meet 10.40.222.186 8005

再次执行`cluster nodes`命令，会发现这些节点联系在了一起。  
![meet][]  
**3、指派槽**  
Redis 集群中内置了16384个哈希槽，当需要在Redis 集群中放置一个key-value时，redis 会先对key使用crc16算法算出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0-16383之间的哈希槽，redis会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

> 这种结构很容易添加或者删除节点，并且无论是添加删除或者修改某一个节点，都不会造成集群不可用的状态。  
> 1.当需要增加节点时，只需要把其他节点的某些哈希槽挪到新节点就可以了；  
> 2.当需要移除节点时，只需要把移除节点上的哈希槽挪到其他节点就行了；

这16384个槽位必须要分配完，本次我们搭建的是3主3从结构，所以使用16384/3 求出每个节点需要分配的槽位（这里选8000、8001、8002三个节点作为主节点。）  
`8000: 0-5461 8001:5462-10922 8002:10923-16383`

添加槽位命令`cluster addslots solt`，因为命令一次只能添加一个槽位，这里需要借助一个脚本命令来帮助我们分配槽位。  
[addsolt.sh][]

start=$1
    end=$2
    port=$3
    for slot in `seq  ${start} ${end}`
    do
      echo "slot:${slot}"
      /redis-5.0.3/src/redis-cli -h 10.40.222.186 -p ${port} -a 123456 cluster addslots ${slot}
    done

将该文件放在redis-cluster目录下，依次执行命令

sh addslots.sh 0 5461 8000
    sh addslots.sh 5462 10922 8001
    sh addslots.sh 10923 16383 8002

执行`cluster nodes`命令会发现槽位已分配完毕。  
![addslots][]

**4、分配主从**  
槽位分配完毕后，我们需要把主从关系给建立起来。命令为`cluster replicate node-id` ，其中node-id代表redis实例的run\_id。  
![分配主从][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
至此，Redis Cluster集群搭建完毕。

### 二、使用Redis提供的`--cluster create`命令 ###

**1、配置开启cluster节点**  
初始化文件夹以及配置redis.conf同原生搭建，请参考上文。

**2、使用redis-trib.rb命令创建整个redis集群**  
依次启动6个节点，确认启动成功后，执行如下命令：  
`../redis-5.0.3/src/redis-cli -a 123456 --cluster create 10.40.222.186:8000 10.40.222.186:8001 10.40.222.186:8002 10.40.222.186:8003 10.40.222.186:8004 10.40.222.186:8005 --cluster-replicas 1`  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
执行`cluster nodes`命令，查看集群节点情况，会发现上面一条命令涵盖了原生搭建方式的2、3、4步骤。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
至此，Redis Cluster集群搭建完毕。

### 集群验证 ###

使用集群模式连接到任意redis实例，然后执行设值命令。通过测试结果可以发现如果设置的key通过crc16算法不在当前redis实例的槽位范围，集群会自动重定向，如下图所示：  
![redis cluster设置值][redis cluster 1]

[Redis Cluster集群伸缩][Redis Cluster]

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\------------本文结束感谢您的阅读------------

[redis cluster]: /images/20220129/190598bb5b0043aa8cd3c6aaddb8f389.png
[cluster nodes]: /images/20220129/4310b7265ec44bb8b0512d531adb6ea4.png
[meet]: /images/20220129/887f08358019477aa098f748f9856892.png
[addsolt.sh]: http://addsolt.sh
[addslots]: /images/20220129/f18698d3e4db4a90987707fc46e0cc65.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220129/a8daa4ca766543109a61faa97319d783.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220129/cb09820736404782a186b8f546c89b7a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220129/9df51357b99240f395196b15193664d4.png
[redis cluster 1]: /images/20220129/5dad62e6f6fe4ee989fc83a9b11f1c3c.png
[Redis Cluster]: https://blog.csdn.net/hzygcs/article/details/90768317