Redis詳解（七）——集群

Redis詳解（七）——集群

​Redis3.0版本之前，可以通過Redis Sentinel（哨兵）來實現高可用 ( HA )，從3.0版本之後，官方推出了Redis Cluster，它的主要用途是實現數據分片(Data Sharding)，不過同樣可以實現HA，是官方當前推薦的方案。

在Redis Sentinel模式中，每個節點需要保存全量數據，冗餘比較多，而在Redis Cluster模式中，每個分片只需要保存一部分的數據，對於記憶體資料庫來說，還是要儘量的減少冗餘。在數據量太大的情況下，故障恢復需要較長時間，另外，記憶體實在是太貴了。。。

Redis Cluster的具體實現細節是採用了Hash槽的概念，集群會預先分配16384個槽，並將這些槽分配給具體的服務節點，通過對Key進行CRC16(key)%16384運算得到對應的槽是哪一個，從而將讀寫操作轉發到該槽所對應的服務節點。當有新的節點加入或者移除的時候，再來遷移這些槽以及其對應的數據。在這種設計之下，我們就可以很方便的進行動態擴容或縮容，個人也比較傾向於這種集群模式。

傳送門：Redis Cluster官方介紹

當然，關於高可用的實現方案，也可以將這兩種模式結合起來使用，不過比較複雜，不太推薦。

搭建集群:

​ Redis Cluster集群至少需要三個master節點，本文將以單機多實例的方式部署3個主節點及3個從節點，6個節點實例分別使用不同的埠及工作目錄

1、首先，在redis安裝目錄/usr/local/redis-4.0.6下新建目錄redis-cluster，併在該目錄下再新建6個子目錄，8001,8002,8003,8004,8005,8006，此時目錄結構如下圖所示：

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# pwd
/usr/local/redis-4.0.6/redis-cluster
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# ll
total 24
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8001
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8002
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8003
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8004
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8005
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8006

2、將redis安裝目錄/usr/local/redis-4.0.6下的redis.conf文件拷貝至8001文件夾，並修改以下配置：

daemonize yes #開啟後臺運行
port 8001 #工作埠
bind 172.16.0.15 #綁定機器的內網IP,一定要設置呀老鐵，不要用127.0.0.1
dir /usr/local/redis-cluster/8001/ #指定工作目錄，rdb,aof持久化文件將會放在該目錄下，不同實例一定要配置不同的工作目錄
cluster-enabled yes #啟用集群模式
cluster-config-file nodes-8001.conf #生成的集群配置文件名稱，集群搭建成功後會自動生成，在工作目錄下
cluster-node-timeout 5000 #節點宕機發現時間，可以理解為主節點宕機後從節點升級為主節點時間
appendonly yes #開啟AOF模式
pidfile /var/run/redis_8001.pid #pid file所在目錄

3、把8001文件夾下的redis.conf文件拷貝到其他5個目錄，並重新修改port 、dir、cluster-config-file 三個屬性

這裡可以使用sed命令快速修改

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8002/g' 8002/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8003/g' 8003/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8004/g' 8004/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8005/g' 8005/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8006/g' 8006/redis.conf

4、由於創建集群需要用到redis-trib這個命令，它依賴Ruby和RubyGems，因此我們要先安裝一下

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# yum install ruby
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# yum install rubygems
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# gem install redis --version 3.3.3

5、Ruby安裝完成之後，我們開始啟動6個節點

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8001/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8002/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8003/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8004/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8005/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8006/redis.conf

6、查看一下服務是否正常起來了

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ps -ef|grep redis
root     20290     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8001 [cluster]
root     20295     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8002 [cluster]
root     20300     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8003 [cluster]
root     20305     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8004 [cluster]
root     20310     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8005 [cluster]
root     20312     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8006 [cluster]
root     22913 15679  0 19:31 pts/2    00:00:00 grep --color=auto redis

ok，6個節點都已經正常啟動。

7、開始創建集群

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.0.15:8001 172.16.0.15:8002 172.16.0.15:8003 172.16.0.15:8004 172.16.0.15:8005 172.16.0.15:8006

由控制台可以看到，集群已經創建完畢，那麼我們到8001這個節點看一下集群節點狀態

172.16.0.15:8001> cluster nodes
068ac2afe1ade8b69b83226453fecc2b79cd93ae 172.16.0.15:8004@18004 slave 421ebe9e0a5ac6c811935ecd9dba83ef119dec17 0 1531008204920 4 connected
784c727c83a5952d3714ac211021f909cc4dfee4 172.16.0.15:8005@18005 slave eb5d700e2f030c02fb1f30ba4420d0b4f7170d84 0 1531008203000 5 connected
0537099e7cc7ab595c7aad5f0c96985251b85ec0 172.16.0.15:8006@18006 slave 79262341417df0a11eaf31e72bbf3e26f5f60ebf 0 1531008204419 6 connected
421ebe9e0a5ac6c811935ecd9dba83ef119dec17 172.16.0.15:8001@18001 myself,master - 0 1531008204000 1 connected 0-5460
eb5d700e2f030c02fb1f30ba4420d0b4f7170d84 172.16.0.15:8002@18002 master - 0 1531008203000 2 connected 5461-10922
79262341417df0a11eaf31e72bbf3e26f5f60ebf 172.16.0.15:8003@18003 master - 0 1531008203419 3 connected 10923-16383

控制台信息顯示: 當前集群中存在3個主節點和3個從節點，說明我們的集群已經搭建成功

至此，Redis Cluster集群就搭建完成了！