Redis Cluster

Redis-Cluster簡介

什麼是Redis-Cluster

爲什麼要搭建Redis集羣。Redis是在內存中保存數據的，而咱們的電腦通常內存都不大，這也就意味着Redis不適合存儲大數據，適合存儲大數據的是Hadoop生態系統的Hbase或者是MogoDB。Redis更適合處理高併發，一臺設備的存儲能力是頗有限的，可是多臺設備協同合做，就可讓內存增大不少倍，這就須要用到集羣。node

Redis集羣搭建的方式有多種，例如使用客戶端分片、Twemproxy、Codis等，但從redis 3.0以後版本支持redis-cluster集羣，它是Redis官方提出的解決方案，Redis-Cluster採用無中心結構，每一個節點保存數據和整個集羣狀態,每一個節點都和其餘全部節點鏈接。其redis-cluster架構圖以下：linux

客戶端與 redis 節點直連,不須要中間 proxy 層.客戶端不須要鏈接集羣全部節點鏈接集羣中任何一個可用節點便可。c++

全部的 redis 節點彼此互聯(PING-PONG 機制),內部使用二進制協議優化傳輸速度和帶寬.redis

分佈存儲機制-槽

（1）redis-cluster 把全部的物理節點映射到[0-16383]slot 上,cluster 負責維護算法

node<->slot<->valuespring

（2）Redis 集羣中內置了 16384 個哈希槽，當須要在 Redis 集羣中放置一個 key-value 時，redis 先對 key 使用 crc16 算法算出一個結果，而後把結果對 16384 求餘數，這樣每一個key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，redis 會根據節點數量大體均等的將哈希槽映射到不一樣的節點。ruby

例如三個節點：槽分佈的值以下：服務器

SERVER1: 0-5460微信

SERVER2: 5461-10922架構

SERVER3: 10923-16383

容錯機制-投票

（1）選舉過程是集羣中全部master參與,若是半數以上master節點與故障節點通訊超過(cluster-node-timeout),認爲該節點故障，自動觸發故障轉移操做. 故障節點對應的從節點自動升級爲主節點

（2）何時整個集羣不可用(cluster_state:fail)?

若是集羣任意master掛掉,且當前master沒有slave.集羣進入fail狀態,也能夠理解成集羣的slot映射[0-16383]不完成時進入fail狀態.

2搭建Redis-Cluster

1搭建要求

須要 6 臺 redis 服務器。搭建僞集羣。

須要 6 個 redis 實例。

須要運行在不一樣的端口 7001-7006

2準備工做

（1）安裝gcc 【此步省略】

Redis 是 c 語言開發的。安裝 redis 須要 c 語言的編譯環境。若是沒有 gcc 須要在線安裝。

yum install gcc-c++

（2）使用yum命令安裝 ruby （咱們須要使用ruby腳原本實現集羣搭建）【此步省略】

yum install ruby

yum install rubygems

----- 知識點小貼士 -----

Ruby，一種簡單快捷的面向對象（面向對象程序設計）腳本語言，在20世紀90年代由日本人松本行弘(Yukihiro Matsumoto)開發，遵照GPL協議和Ruby License。它的靈感與特性來自於 Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada以及 Lisp 語言。由 Ruby 語言自己還發展出了JRuby（Java平臺）、IronRuby（.NET平臺）等其餘平臺的 Ruby 語言替代品。Ruby的做者於1993年2月24日開始編寫Ruby，直至1995年12月才正式公開發布於fj（新聞組）。由於Perl發音與6月誕生石pearl（珍珠）相同，所以Ruby以7月誕生石ruby（紅寶石）命名

RubyGems簡稱gems，是一個用於對 Ruby組件進行打包的 Ruby 打包系統

（3）將redis源碼包上傳到 linux 系統，解壓redis源碼包

（4）編譯redis源碼，進入redis源碼文件夾

make

看到如下輸出結果，表示編譯成功

（5）建立目錄/usr/local/redis-cluster目錄，安裝6個redis實例，分別安裝在如下目錄

/usr/local/redis-cluster/redis-1

/usr/local/redis-cluster/redis-2

/usr/local/redis-cluster/redis-3

/usr/local/redis-cluster/redis-4

/usr/local/redis-cluster/redis-5

/usr/local/redis-cluster/redis-6

以第一個redis實例爲例，命令以下

make install PREFIX=/usr/local/redis-cluster/redis-1

出現此提示表示成功，按此方法安裝其他5個redis實例

（6）複製配置文件將 /redis-3.0.0/redis.conf 複製到redis下的bin目錄下

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-2/bin

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-3/bin

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-4/bin

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-5/bin

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-6/bin

3配置集羣

（1）修改每一個redis節點的配置文件redis.conf

修改運行端口爲7001 （7002 7003 .....）

將cluster-enabled yes 前的註釋去掉(632行)

（2）啓動每一個redis實例

以第一個實例爲例，命令以下

cd /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin/

./redis-server redis.conf

把其他的5個也啓動起來，而後查看一下是否是都啓動起來了

[root@localhost ~]# ps -ef | grep redis

root 15776 15775 0 08:19 pts/1 00:00:00 ./redis-server *:7001 [cluster]

root 15810 15784 0 08:22 pts/2 00:00:00 ./redis-server *:7002 [cluster]

root 15831 15813 0 08:23 pts/3 00:00:00 ./redis-server *:7003 [cluster]

root 15852 15834 0 08:23 pts/4 00:00:00 ./redis-server *:7004 [cluster]

root 15872 15856 0 08:24 pts/5 00:00:00 ./redis-server *:7005 [cluster]

root 15891 15875 0 08:24 pts/6 00:00:00 ./redis-server *:7006 [cluster]

root 15926 15895 0 08:24 pts/7 00:00:00 grep redis

（3）上傳redis-3.0.0.gem ，安裝 ruby用於搭建redis集羣的腳本。

[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem

Successfully installed redis-3.0.0

1 gem installed

Installing ri documentation for redis-3.0.0...

Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...

（4）使用 ruby 腳本搭建集羣。

進入redis源碼目錄中的src目錄執行下面的命令

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.140:7001 192.168.25.140:7002 192.168.25.140:7003

192.168.25.140:7004 192.168.25.140:7005 192.168.25.140:7006

出現下列提示信息

>>> Creating cluster

Connecting to node 192.168.25.140:7001: OK

Connecting to node 192.168.25.140:7002: OK

Connecting to node 192.168.25.140:7003: OK

Connecting to node 192.168.25.140:7004: OK

Connecting to node 192.168.25.140:7005: OK

Connecting to node 192.168.25.140:7006: OK

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...

Using 3 masters:

192.168.25.140:7001

192.168.25.140:7002

192.168.25.140:7003

Adding replica 192.168.25.140:7004 to 192.168.25.140:7001

Adding replica 192.168.25.140:7005 to 192.168.25.140:7002

Adding replica 192.168.25.140:7006 to 192.168.25.140:7003

M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001

slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002

slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003

slots:10923-16383 (5461 slots) master

S: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004

replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689

S: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005

replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d

S: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006

replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81

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 192.168.25.140:7001)

M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001

slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002

slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003

slots:10923-16383 (5461 slots) master

M: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004

slots: (0 slots) master

replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689

M: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005

slots: (0 slots) master

replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d

M: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006

slots: (0 slots) master

replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

鏈接Redis-Cluster

1客戶端工具鏈接

Redis-cli 鏈接集羣：

redis-cli -p 主機ip -p 端口（集羣中任意端口） -c

-c：表明鏈接的是 redis 集羣

測試值的存取:

（1）從本地鏈接到集羣redis 使用7001端口加 -c 參數

（2）存入name值爲abc ，系統提示此值被存入到了7002端口所在的redis （槽是5798）

（3）提取name的值，能夠提取。

（4）退出（quit）

（5）再次以7001端口進入，不帶-c

（6）查詢name值，沒法獲取，由於值在7002端口的redis上

（7）咱們以7002端口進入，獲取name值發現是能夠獲取的,而以其它端口進入均不能獲取

2 SpringDataRedis鏈接Redis集羣

修改品優購工程在pinyougou-common工程添加spring 配置文件

applicationContext-redis-cluster.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"

xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"

xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans

http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd

http://www.springframework.org/schema/context

http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

<context:property-placeholder ignore-unresolvable="true" location="classpath:properties/redis-cluster-config.properties" />

<set>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host1}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port1}"></constructor-arg>

</bean>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host2}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port2}"></constructor-arg>

</bean>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host3}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port3}"></constructor-arg>

</bean>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host4}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port4}"></constructor-arg>

</bean>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host5}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port5}"></constructor-arg>

</bean>

<constructor-arg name="host" value="${redis.host6}"></constructor-arg>

<constructor-arg name="port" value="${redis.port6}"></constructor-arg>

</bean>

</set>

</property>

</bean>

</bean>

<constructor-arg ref="redis-clusterConfiguration" />

<constructor-arg ref="jedisPoolConfig" />

</bean>

</bean>

</beans>

添加屬性文件redis-cluster-config.properties

#cluster configuration

redis.host1=192.168.25.140

redis.port1=7001

redis.host2=192.168.25.140

redis.port2=7002

redis.host3=192.168.25.140

redis.port3=7003

redis.host4=192.168.25.140

redis.port4=7004

redis.host5=192.168.25.140

redis.port5=7005

redis.host6=192.168.25.140

redis.port6=7006

redis.maxRedirects=3

redis.maxIdle=100

redis.maxTotal=600

模擬集羣異常測試

關閉節點命令

./redis-cli -p 端口 shutdown

（1）測試關閉7001 和7004, 看看會發生什麼。

（2）測試關閉7001、7002、7003 會發生什麼。

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