14.Redis之集群搭建

Redis之集群搭建

集群原理

redis集群架构如下图：

Redis 集群的运行原理如下：

1. 所有的Redis节点彼此互联(ping + pong机制)，内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
2. 节点的fail是通过集群中超过半数的节点监测失效时才生效。
3. 客户端与Redis节点直连，不需要中间proxy层，客户端不需要连接集群中的所有节点，连接集群中的任何一个可用节点即可。
4. Redis-cluster 把所有的物理节点映射到【0-16383】slot上，cluster(簇)负责维护 node <-> slot <-> value。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。

怎么样投票

投票过程中是集群中所有的Master参与，如果半数以上的master节点与master节点通信超过cluster-node-timeout设置的时间，认为当前的master节点挂掉。

怎么判定节点不可用

1. 如果集群任意master挂掉，且当前master没有slave，集群进入fail状态，也可以理解成集群的slot映射【0-16383】不完整时进入fail状态。
2. 如果集群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave，集群进入fail状态，当集群不可用时，所有对集群的操作都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN the cluster is down) 错误。

集群搭建

首先我们对集群做一个简单的规划，假设我的集群中一共有三个节点，每一个节点一个主机一个从机，那么我就需要6个redis实例。首先创建redis-cluster文件夹，在该文件下分别创建7001,7002,7003,7004,7005,7006文件夹。用来存放我的Redis配置文件，如下：

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[root@localhost redis-cluster]# ls
7001  7002  7003  7004  7005  7006  redis-5.0.7  redis-5.0.7.tar.gz

将Redis也在redis-cluster 目录下安装一份，然后将redis.conf文件向7001-7006这六个文件夹中分别拷贝一份，拷贝完成后，分别修改如下配置信息：

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port 7001
bind 0.0.0.0
cluster-enable yes
cluster-config-file nodes7001.conf
protected-mode no
daemonize yes

这是Redis7001目录下的配置，其他的文件夹中只需要将7001改为对应的数字即可。修改完成之后，进入到redis安装目录中，分别启动各个redis，使用刚刚修该过的配置文件，如下：

通过上图可以看出，各个节点都已经成功启动了。接下来我们就可以进行集群的配置。

执行下列命令：

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redis-cli --cluster  create 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006 --cluster-replicas 1

注意：replicas 后面的 1 表示每个主机都带有1个从机，执行过程如下：

从创建过程的日志中可以看出，每个redis都获取了一个编号，同时日志也说明了哪些实例是做主机，哪些实例是做从机的。每个从机的主机是谁，每个主机所分配到的hash槽范围等等。

查询集群信息

集群创建成功后，我们可以登录到redis控制台查看集群信息，注意登录时要添加-c 参数，表示以集群方式连接，如下：

添加主节点

首先我们准备一个端口为7007的主节点并启动，准备方式和前面步骤一样，启动成功后，通过如下命令添加主机节点：

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redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7001

主节点添加之后，我们可以通过 cluster nodes 命令查看主节点是否添加成功，此时我们发现新的节点没有分配到slot，如下：

没有分配到slot将不能存储数据，此时我们需要手动分配slot，分配命令如下：

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redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7001

后面的地址为任意一个节点地址，在分配的过程中，我们一共要输入如下几个参数：

1. 一共要划分多少个hash槽出来？就是我们总共要给新添加的节点分多少hash槽，这个参数依实际情况而定，如下：

   

2. 这些划分出来的槽要给谁，这里输入7007节点的编号，如下：

   

3. 要从哪里拿出hash槽来呢？因为hash槽目前已经全部分配好了，要重新从已经分配好的节点中拿出一部分分给7007节点，必须要让另外三个节点释放一点出来，这里我们可以输入多个节点的编号，每次输入完一个回车，输入完所有后，输入done表示输入完成，这样就让这几个节点让出部分slot，如果要让所有具有slot的节点都参与到此处slot重新分配的活动中，那就直接输入all即可。如下：

   

这几个参数设置完之后，就进行到了slot重新分配的环节，分配完成后，通过cluster nodes命令，我们可以发现7007已经具有slot了，如下：

我们计算一下：2666 + 2667 + 2666 = 8000.

OK，我们把主节点已经设置好了，我们也可以添加从节点，比如要把7008设置为7007的从节点，添加方式如下：

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redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7008 127.0.0.1:7007 --cluster-slave --cluster-master-id 05675df35a13c4ee6c261377cdb7369218f6fff8

其中05675df35a13c4ee6c261377cdb7369218f6fff8 是 7007 的编号。

删除节点

删除节点也比较简单，如下：

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redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7007 05675df35a13c4ee6c261377cdb7369218f6fff8

注意：05675df35a13c4ee6c261377cdb7369218f6fff8 是要删除节点的编号。

再注意：删除已经占用了hash槽的节点会失败，如下：

需要先把该节点占用的hash槽分配出去，（分配方式和上文一致）。

Redis的集群搭建就介绍这么多了。是不是也挺简单的。

部分参考自：http://www.javaboy.org/2019/0615/redis-cluster.html