驚呆了，居然能夠用這種方式秒建Redis集羣？

時間 2020-08-01

標籤驚呆居然能夠這種方式 redis 集羣欄目 Redis 简体版

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這是個人第 44 篇原創文章。
前面咱們講了《Redis 性能優化的 13 條軍規！》，其中最重要的一條就是使用 Redis 的集羣功能，那麼本文咱們就來看看，如何用 1s 鐘的時間來建立一個 Redis 集羣。
Redis Cluster 是 Redis 3.0 版本推出的 Redis 集羣方案，它將數據分佈在不一樣的服務區上，以此來下降系統對單主節點的依賴，而且能夠大大的提升 Redis 服務的讀寫性能。
Redis 將全部的數據分爲 16384 個 slots(槽)，每一個節點負責其中的一部分槽位，當有 Redis 客戶端鏈接集羣時，會獲得一份集羣的槽位配置信息，這樣它就能夠直接把請求命令發送給對應的節點進行處理。
Redis Cluster 是無代理模式去中心化的運行模式，客戶端發送的絕大數命令會直接交給相關節點執行，這樣大部分狀況請求命令無需轉發，或僅轉發一次的狀況下就能完成請求與響應，因此集羣單個節點的性能與單機 Redis 服務器的性能是很是接近的，所以在理論狀況下，當水平擴展一倍的主節點就至關於請求處理的性能也提升了一倍，因此 Redis Cluster 的性能是很是高的。
Redis Cluster 架構圖以下所示：

秒建 Redis 集羣node

Redis Cluster 的搭建方式有兩種，一種是使用 Redis 源碼中提供的 create-cluster 工具快速的搭建 Redis 集羣環境，另外一種是配置文件的方式手動建立 Redis 集羣環境。
1.快速搭建 Redis Clustercreate-cluster 工具在 utils/create-cluster 目錄下，以下圖所示：
2.
使用命令 ./create-cluster start 就能夠急速建立一個 Redis 集羣，執行以下：面試

$ ./create-cluster start # 建立集羣
Starting 30001
Starting 30002
Starting 30003
Starting 30004
Starting 30005
Starting 30006

接下來咱們須要把以上建立的 6 個節點節點經過 create 命令組成一個集羣，執行以下：redis

[@iZ2ze0nc5n41zomzyqtksmZ:create-cluster]$ ./create-cluster create # 組建集羣
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 127.0.0.1:30005 to 127.0.0.1:30001
Adding replica 127.0.0.1:30006 to 127.0.0.1:30002
Adding replica 127.0.0.1:30004 to 127.0.0.1:30003
>>> Trying to optimize slaves allocation for anti-affinity
[WARNING] Some slaves are in the same host as their master
M: 445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593 127.0.0.1:30001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: 63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50 127.0.0.1:30002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: 864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc 127.0.0.1:30003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: 64828ab44566fc5ad656e831fd33de87be1387a0 127.0.0.1:30004
   replicates 445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593
S: 0b17b00542706343583aa73149ec5ff63419f140 127.0.0.1:30005
   replicates 63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50
S: e35f06ca9b700073472d72001a39ea4dfcb541cd 127.0.0.1:30006
   replicates 864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
.
>>> Performing Cluster Check (using node 127.0.0.1:30001)
M: 445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593 127.0.0.1:30001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc 127.0.0.1:30003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: e35f06ca9b700073472d72001a39ea4dfcb541cd 127.0.0.1:30006
   slots: (0 slots) slave
   replicates 864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc
S: 0b17b00542706343583aa73149ec5ff63419f140 127.0.0.1:30005
   slots: (0 slots) slave
   replicates 63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50
M: 63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50 127.0.0.1:30002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 64828ab44566fc5ad656e831fd33de87be1387a0 127.0.0.1:30004
   slots: (0 slots) slave
   replicates 445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

在執行的過程當中會詢問你是否經過把 3000一、3000二、30003 做爲爲主節點，把 3000四、3000五、30006 做爲它們的從節點，輸入 yes 後會執行完成。
咱們能夠先使用 redis-cli 鏈接到集羣，命令以下：
$ redis-cli -c -p 30001
在使用 nodes 命令來查看集羣的節點信息，命令以下：數組

127.0.0.1:30001> cluster nodes
864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc 127.0.0.1:30003@40003 master - 0 1585125835078 3 connected 10923-16383
e35f06ca9b700073472d72001a39ea4dfcb541cd 127.0.0.1:30006@40006 slave 864d4dfe32e3e0b81a64cec8b393bbd26a65cbcc 0 1585125835078 6 connected
0b17b00542706343583aa73149ec5ff63419f140 127.0.0.1:30005@40005 slave 63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50 0 1585125835078 5 connected
63bb14023c0bf58926738cbf857ea304bff8eb50 127.0.0.1:30002@40002 master - 0 1585125834175 2 connected 5461-10922
445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593 127.0.0.1:30001@40001 myself,master - 0 1585125835000 1 connected 0-5460
64828ab44566fc5ad656e831fd33de87be1387a0 127.0.0.1:30004@40004 slave 445f2a86fe36d397613839d8cc1ae6702c976593 0 1585125835000 4 connected

能夠看出 3000一、3000二、30003 都爲主節點，30001 對應的槽位是 0-5460，30002 對應的槽位是 5461-10922，30003 對應的槽位是 10923-16383，總共有槽位 16384 個 (0 ~ 16383)。
create-cluster 搭建的方式雖然速度很快，可是該方式搭建的集羣主從節點數量固定以及槽位分配模式固定，而且安裝在同一臺服務器上，因此只能用於測試環境。
咱們測試完成以後，可使用如下命令，關閉並清理集羣：性能優化

$ ./create-cluster stop # 關閉集羣
Stopping 30001
Stopping 30002
Stopping 30003
Stopping 30004
Stopping 30005
Stopping 30006
$ ./create-cluster clean # 清理集羣

2.手動搭建 Redis Cluster
因爲 create-cluster 自己的限制，在實際生產環境中咱們須要使用手動添加配置的方式搭建 Redis 集羣，爲此咱們先要把 Redis 安裝包複製到 node1 到 node6 文件中，由於咱們要安裝 6 個節點，3 主 3 從，以下圖所示：

接下來咱們進行配置並啓動 Redis 集羣。
① 設置配置文件
咱們須要修改每一個節點內的 redis.conf 文件，設置 cluster-enabled yes 表示開啓集羣模式，而且修改各自的端口，咱們繼續使用 30001 到 30006，經過 port 3000X 設置。
② 啓動各個節點
redis.conf 配置好以後，咱們就能夠啓動全部的節點了，命令以下：服務器

cd /usr/local/soft/mycluster/node1
./src/redis-server redis.conf

③ 建立集羣並分配槽位
以前咱們已經啓動了 6 個節點，但這些節點都在各自的集羣以內並未互聯互通，所以接下來咱們須要把這些節點串連成一個集羣，併爲它們指定對應的槽位，執行命令以下：
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:30001 127.0.0.1:30002 127.0.0.1:30003 127.0.0.1:30004 127.0.0.1:30005 127.0.0.1:30006 --cluster-replicas 1
其中 create 後面跟多個節點，表示把這些節點做爲整個集羣的節點，而 cluster-replicas 表示給集羣中的主節點指定從節點的數量，1 表示爲每一個主節點設置一個從節點。
在執行了 create 命令以後，系統會爲咱們指定節點的角色和槽位分配計劃，以下所示：架構

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 127.0.0.1:30005 to 127.0.0.1:30001
Adding replica 127.0.0.1:30006 to 127.0.0.1:30002
Adding replica 127.0.0.1:30004 to 127.0.0.1:30003
>>> Trying to optimize slaves allocation for anti-affinity
[WARNING] Some slaves are in the same host as their master
M: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30004
   replicates bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c
S: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30005
   replicates bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c
S: bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c 127.0.0.1:30006
   replicates bdd1c913f87eacbdfeabc71befd0d06c913c891c
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept):

從以上信息能夠看出，Redis 打算把 3000一、3000二、30003 設置主節點，併爲他們分配的槽位，30001 對應的槽位是 0-5460，30002 對應的槽位是 5461-10922，30003 對應的槽位是 10923-16383，而且把 30005 設置爲 30001 的從節點、30006 設置爲 30002 的從節點、30004 設置爲 30003 的從節點，咱們只須要輸入 yes 便可確認並執行分配，以下所示：ide

Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
....
>>> Performing Cluster Check (using node 127.0.0.1:30001)
M: 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 127.0.0.1:30001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: abec9f98f9c01208ba77346959bc35e8e274b6a3 127.0.0.1:30005
   slots: (0 slots) slave
   replicates 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785
S: 1a324d828430f61be6eaca7eb2a90728dd5049de 127.0.0.1:30004
   slots: (0 slots) slave
   replicates f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f
S: dc0702625743c48c75ea935c87813c4060547cef 127.0.0.1:30006
   slots: (0 slots) slave
   replicates 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d
M: 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 127.0.0.1:30002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
M: f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 127.0.0.1:30003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

顯示 OK 表示整個集羣就已經成功啓動了。
接下來，咱們使用 redis-cli 鏈接並測試一下集羣的運行狀態，代碼以下：工具

$ redis-cli -c -p 30001 # 鏈接到集羣
127.0.0.1:30001> cluster info # 查看集羣信息
cluster_state:ok # 狀態正常
cluster_slots_assigned:16384 # 槽位數
cluster_slots_ok:16384 # 正常的槽位數
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:6 # 集羣的節點數
cluster_size:3 # 集羣主節點數
cluster_current_epoch:6
cluster_my_epoch:1
cluster_stats_messages_ping_sent:130
cluster_stats_messages_pong_sent:127
cluster_stats_messages_sent:257
cluster_stats_messages_ping_received:122
cluster_stats_messages_pong_received:130
cluster_stats_messages_meet_received:5
cluster_stats_messages_received:257

相關字段的說明已經標識在上述的代碼中了，這裏就再也不贅述。
動態增刪節點性能

某些狀況下，咱們須要根據實際的業務狀況，對已經在運行的集羣進行動態的添加或刪除節點，那咱們就須要進行如下操做。
1.增長主節點
添加方式一：cluster meet
使用 cluster meet ip:port 命令就能夠把一個節點加入到集羣中，執行命令以下：

127.0.0.1:30001> cluster meet 127.0.0.1 30007
OK
127.0.0.1:30001> cluster nodes
dc0702625743c48c75ea935c87813c4060547cef 127.0.0.1:30006@40006 slave 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 0 1585142916000 6 connected
df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7 127.0.0.1:30007@40007 master - 0 1585142917740 0 connected
f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 127.0.0.1:30003@40003 master - 0 1585142916738 3 connected 10923-16383
3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 127.0.0.1:30002@40002 master - 0 1585142913000 2 connected 5461-10922
abec9f98f9c01208ba77346959bc35e8e274b6a3 127.0.0.1:30005@40005 slave 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 0 1585142917000 5 connected
887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 127.0.0.1:30001@40001 myself,master - 0 1585142915000 1 connected 0-5460
1a324d828430f61be6eaca7eb2a90728dd5049de 127.0.0.1:30004@40004 slave f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 0 1585142916000 4 connected

能夠看出端口爲 30007 的節點並加入到集羣中，並設置成了主節點。
添加方式二：add-node
使用 redis-cli --cluster add-node 添加節點ip:port 集羣某節點ip:port 也能夠把一個節點添加到集羣中，執行命令以下：

$ redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:30008 127.0.0.1:30001
>>> Adding node 127.0.0.1:30008 to cluster 127.0.0.1:30001
>>> Performing Cluster Check (using node 127.0.0.1:30001)
M: 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 127.0.0.1:30001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: dc0702625743c48c75ea935c87813c4060547cef 127.0.0.1:30006
   slots: (0 slots) slave
   replicates 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d
M: df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7 127.0.0.1:30007
   slots: (0 slots) master
M: f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 127.0.0.1:30003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 1d09d26fd755298709efe60278457eaa09cefc26 127.0.0.1:30008
   slots: (0 slots) master
M: 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 127.0.0.1:30002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: abec9f98f9c01208ba77346959bc35e8e274b6a3 127.0.0.1:30005
   slots: (0 slots) slave
   replicates 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785
S: 1a324d828430f61be6eaca7eb2a90728dd5049de 127.0.0.1:30004
   slots: (0 slots) slave
   replicates f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
[ERR] Node 127.0.0.1:30008 is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0.

從以上結果能夠看出 30008 節點也被設置成了主節點。
2.添加從節點
使用 cluster replicate nodeId 命令就能夠把當前節點設置爲目標節點的從節點，執行命令以下：

127.0.0.1:30008> cluster replicate df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7
OK
127.0.0.1:30008> cluster nodes
df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7 127.0.0.1:30007@40007 master - 0 1585147827000 0 connected
abec9f98f9c01208ba77346959bc35e8e274b6a3 127.0.0.1:30005@40005 slave 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 0 1585147827000 1 connected
1a324d828430f61be6eaca7eb2a90728dd5049de 127.0.0.1:30004@40004 slave f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 0 1585147823000 3 connected
887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 127.0.0.1:30001@40001 master - 0 1585147826000 1 connected 0-5460
dc0702625743c48c75ea935c87813c4060547cef 127.0.0.1:30006@40006 slave 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 0 1585147826930 2 connected
f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 127.0.0.1:30003@40003 master - 0 1585147826000 3 connected 10923-16383
1d09d26fd755298709efe60278457eaa09cefc26 127.0.0.1:30008@40008 myself,slave df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7 0 1585147823000 7 connected
3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 127.0.0.1:30002@40002 master - 0 1585147827933 2 connected 5461-10922

能夠看出 30008 已經變爲 30007 的從節點了。
3.刪除節點
使用 cluster forget nodeId 命令就能夠把一個節點從集羣中移除。此命令和 meet 命令不一樣的時，刪除節點須要是使用節點的 Id 進行刪除，能夠經過 cluster nodes 命令查看全部節點的 Id 信息，其中每一行的最前面的 40 位字母和數組的組合就是該節點的 Id，以下圖所示：

執行命令以下：

127.0.0.1:30001> cluster forget df0190853a53d8e078205d0e2fa56046f20362a7
OK
此時咱們使用 cluster nodes 命令查看集羣的全部節點信息：
127.0.0.1:30001> cluster nodes
dc0702625743c48c75ea935c87813c4060547cef 127.0.0.1:30006@40006 slave 3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 0 1585143789940 6 connected
f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 127.0.0.1:30003@40003 master - 0 1585143791000 3 connected 10923-16383
3da35c40c43b457a113b539259f17e7ed616d13d 127.0.0.1:30002@40002 master - 0 1585143789000 2 connected 5461-10922
abec9f98f9c01208ba77346959bc35e8e274b6a3 127.0.0.1:30005@40005 slave 887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 0 1585143789000 5 connected
887397e6fefe8ad19ea7569e99f5eb8a803e3785 127.0.0.1:30001@40001 myself,master - 0 1585143786000 1 connected 0-5460
1a324d828430f61be6eaca7eb2a90728dd5049de 127.0.0.1:30004@40004 slave f5958382af41d4e1f5b0217c1413fe19f390b55f 0 1585143791945 4 connected

能夠看出以前的端口爲 30007 的節點已經被咱們成功的移除了。
小結

本文講了 Redis 集羣的兩種搭建方式：create-cluster start 和 cluster create，前一種方式雖然速度比較快，但它只能建立數量固定的主從節點，而且全部節點都在同一臺服務器上，所以只能用於測試環境。咱們還講了 Redis 集羣動態添加主、從節點和刪除任意節點的功能。
但願本文對你有幫助，動手實踐起來吧~

【END】

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