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Redis集群演進(jìn)過程

Redis單節(jié)點(diǎn)

主從復(fù)制：

• 復(fù)制主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多機(jī)備份，以及對于讀操作的負(fù)載均衡和簡單的故障恢復(fù)。
• 故障恢復(fù)無法自動化;寫操作無法負(fù)載均衡;存儲能力受到單機(jī)的限制。

哨兵(Sentinel)：

在復(fù)制的基礎(chǔ)上，哨兵實(shí)現(xiàn)了自動化的故障恢復(fù)。

缺陷是寫操作無法負(fù)載均衡;存儲能力受到單機(jī)的限制。

Cluster集群：

通過分片集群，Redis解決了寫操作無法負(fù)載均衡，以及存儲能力受到單機(jī)限制的問題，而且也具有故障遷移(主從切換)的功能，實(shí)現(xiàn)了較為完善的高可用方案。

科普特性

請對照上面的架構(gòu)圖

• redis cluster不支持單機(jī)版本的16個(gè)默認(rèn)數(shù)據(jù)庫，僅有0數(shù)據(jù)庫， select命令被禁用
• key空間被劃分為16384個(gè)哈希槽，每個(gè)master節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理16384個(gè)哈希槽的子集;

當(dāng)集群沒有發(fā)生重配，集群是穩(wěn)定的

• 每個(gè)master都可能有1個(gè)或多個(gè)slave節(jié)點(diǎn)， 這些節(jié)點(diǎn)將在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)或者發(fā)生故障時(shí)嘗試替代master節(jié)點(diǎn)， 同時(shí)這些slave節(jié)點(diǎn)也可用于支撐大規(guī)模的讀操作
• 將key映射到哈希操作的算法是hash_slot = CRC16(16)mod 16384

例外：key hash tags:

{user1000}.following和{user1000}.followers兩個(gè)鍵值將被放在一個(gè)哈希槽，因?yàn)橹挥凶幼址畊ser1000將被用來計(jì)算哈希槽。

• Cluster bus：每個(gè)redis節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)用于集群節(jié)點(diǎn)間通信的tcp端口(在原客戶端訪問端口之上加上1000),
• 節(jié)點(diǎn)使用gossip協(xié)議和配置更新機(jī)制，以避免在正常情況下在節(jié)點(diǎn)之間交換過多的消息，因此交換的消息數(shù)量不是指數(shù)級的
• redis客戶端可以向集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢(包括從節(jié)點(diǎn))，節(jié)點(diǎn)將會分析查詢key，找到負(fù)責(zé)對應(yīng)哈希槽的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)前節(jié)點(diǎn)能處理最好，不能處理將返回 MOVED error、哈希槽、能處理的節(jié)點(diǎn)，客戶端將自行定向到特定新節(jié)點(diǎn)查詢。

• 一般情況下slave節(jié)點(diǎn)會將客戶端請求重定向到負(fù)責(zé)對應(yīng)哈希槽的master節(jié)點(diǎn)，但是為了支撐大規(guī)模讀，可以給slave節(jié)點(diǎn)開啟 READONLY

搭建Redis Cluster

本文使用一個(gè)單物理機(jī)，搭建偽Redis Cluster(3主3從)

1.創(chuàng)建redis-cluster目錄，存放集群

2.下載最新版redis-6.2.4， 將bin目錄下的可執(zhí)行文件、redis.conf拷貝到同級目錄redis01

3.修改redis01 目錄下redis.conf配置:

• port 7001
• cluster-enabled yes // 之前被注釋

4.將redis01拷貝多個(gè)，形成redis02， redis02， redis04， redis05，redis06 ,

修改對應(yīng)redis.conf port為7002 7003 7004 7005 7006

5.啟動6個(gè)redis節(jié)點(diǎn)，使用start.sh腳本( chmod +x start.sh)

每個(gè)啟動命令后面的& 表示后臺啟動

cd redis01 
./redis-server redis.conf & 
cd .. 
cd redis02 
./redis-server redis.conf  & 
cd .. 
cd redis03 
./redis-server redis.conf  & 
cd .. 
cd redis04 
./redis-server redis.conf & 
cd .. 
cd redis05 
./redis-server redis.conf & 
cd .. 
cd redis06 
./redis-server redis.conf & 
cd .. 

6.準(zhǔn)備組建redis cluster

redis 5+可以使用redis-cli 特定命令來組建集群;redis3,4使用redis-trib.rb來協(xié)助組建集群。

使用redis-cli --cluster命令創(chuàng)建由6個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的redis cluser，其中cluster-replicas 1將為每個(gè)master節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建slave節(jié)點(diǎn) (不帶上這個(gè)cluster-replicas，會創(chuàng)建了6個(gè)master節(jié)點(diǎn)組成的redis cluster).

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 

7.驗(yàn)證集群狀態(tài)

使用redis-cli -p 7001 -c登錄節(jié)點(diǎn)

使用cluster nodes查看節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

以上操作搭建了由3master 3Slave形成的高可用redis cluster，

節(jié)點(diǎn)角色由自動生成的nodes.conf文件維護(hù)

8.客戶端實(shí)操

如果覺得以上過程很繁瑣，Redis官方提供了另外的工具，在utils目錄create-cluster腳本。

• create-cluster start
• create-cluster create

就會創(chuàng)建3 mater 3 slave組成的redis cluster(首節(jié)點(diǎn)端口從30001 開始)，這樣前置知識可能沒有按部就班清晰。

總結(jié)

以上就是Redis Cluster科普級別的知識， 幫助大家快速全面了解Redis Cluster特性， 快速搭建Redis Cluster。

好記性不如爛筆頭，倒騰一次，記錄一次。