概述 Redis 在 3.0 之後開始支持 Cluster（集群）模式，特點如下： 支持節點的自動發現：可向集群動態添加節點，並自動融入 支持 slave-master 選舉和容錯：多個 master 宕機後，選舉出新的 master 繼續工作 線上分片：當有新的節點加入時，為新節點分配 slot ...
概述
Redis 在 3.0 之後開始支持 Cluster（集群）模式，特點如下：
- 支持節點的自動發現：可向集群動態添加節點，並自動融入
- 支持 slave-master 選舉和容錯：多個 master 宕機後，選舉出新的 master 繼續工作
- 線上分片：當有新的節點加入時，為新節點分配 slot 空間，從其他節點處獲取，並攜帶數據
搭建
以 Ubuntu 18.04.5，redis-7.0.4 為例，要想讓集群正常運作至少需要三個 master 節點，為了高可用，每個 master 節點至少要有一個 slave 節點，這裡以一臺機器的六個埠作演示，分別是 7000、7001、7002、7003、7004、7005
創建多個 redis 配置文件（以其中一個為例，區別在於埠號和部分配置文件命名）
# 開啟遠程連接
bind * -::*
# 配置埠號,每個配置文件分別配置 7001/.../7005
port 7000
# 啟用守護進程
daemonize yes
# 進程配置文件名,redis_7000/.../redis_7005
pidfile "/var/run/redis_7000.pid"
# rdb文件名,dump-7000/.../dump-7005
dbfilename dump-7000.rdb
# 開啟 AOF 持久化
appendonly yes
# aof文件名,appendonly-7000/./appendonly-7005
appendfilename "appendonly-7000.aof"
# 開啟集群模式
cluster-enabled yes
# 節點配置文件名，nodes-7000/.../nodes-7005
cluster-config-file nodes-7000.conf
# 節點超時時間
cluster-node-timeout 15000
創建 7000-7005 文件夾，把對應的配置文件放進去
指定不同配置文件啟動六個節點，例如
./redis-server 7000/redis.conf
將六個節點組合成集群，在組合之前，請確保以下條件：
- 所有節點正常啟動後
- nodes-xxx.conf 文件都正常生成
- 如果有開啟防火牆，放行 7000-7005、17000-17005 埠，前者用於客戶端通信，後者用於集群間通信
# redis會自動規劃集群部署,例如這裡會以前三個為主節點,後三個分別作從節點
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 127.0.0.1:7000 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
使用 redis-cli --cluster check 命令來查看節點信息
# 後面的ip:port使用集群任一節點即可
redis-cli --cluster check 127.0.0.1:7000
也可以通過 redis-cli 連接任一節點，使用如下命令查看節點信息
# 使用普通方式登錄,存儲數據時可能會出現MOVED重定向操作,所以應該加上-c以集群方式登錄
redis-cli -c -p 7000
# 查看節點所在集群信息
cluster nodes
一般使用 cluster nodes 命令，信息更詳細
以 7000 為例，講解每項的含義：
- id：28df8f39d35ad2ddaeddad2ef0b11c77f381a26a，節點 ID，這個值在節點啟動時創建，作為唯一標識
- ip:port：127.0.0.1:7000@17000，節點的通信地址
- flags：myself,master：逗號分割的標記位，可能的值及含義如下：
- myself：當前連接的節點
- master：節點是 master
- slave: 節點是 slave
- fail?：當前節點無法聯繫，但邏輯上是可達的（非 FAIL 狀態）
- fail：節點處於 FAIL 狀態.，大部分節點都無法與其取得聯繫，則會將該節點由 PFAIL 狀態升級為 FAIL 狀態
- handshake：還未取得信任的節點，當前正在與其進行握手
- noaddr：沒有地址的節點（No address known for this node）
- noflags：連個標記都沒有（No flags at all）
- master：28df8f39d35ad2ddaeddad2ef0b11c77f381a26a，這裡是 7004 節點的信息，因為該節點是 slave 節點，所以會列出所屬 master 節點的 ID，也就是 7000
- ping-sent：-0，最近一次發送 ping 的時間，這個時間是一個 unix 毫秒時間戳，0 代表沒有發送過
- pong-recv：1661445823000，最近一次收到pong的時間，使用 unix 時間戳表示
- config-epoch：1，節點的 epoch 值（如果該節點是從節點，則為其主節點的 epoch 值），每當節點發生失敗切換時，都會創建一個新的且遞增的 epoch 值，如果多個節點競爭同一個哈希槽，epoch 值更高的節點更容易搶奪到
- link-state：connected，集群匯流排使用的鏈接的狀態，我們使用這個鏈接與集群中其他節點進行通信，值可以是 connected 或 disconnected
- slot：0-5460，哈希槽值或者一個哈希槽範圍，有關哈希槽值的內容在下麵講解
哈希槽（slot）
Redis 集群把把所有的物理節點（向外提供服務的 master）映射到 [0 - 16383] slot 上，即所有 master 均分 16384 大小的 slot 空間，每個 master 占有一定的 slot 空間
當存儲數據時，首先會對 key 使用 CRC16 演算法進行加密，將得到的值 mod 16384，這樣一來 key 的值始終在 0-16383 之間，Redis 則根據 key 值將其放入對應範圍的節點，比如算出來的 key 值是 3000，7000 節點的 slot 空間是 [0 - 5460]，那麼就會放到 7000 節點，平均集群的壓力
同理，當獲取數據時，也會對 Key 進行同樣的計算，根據得到的值去對應的節點獲取數據
註意：slot 不是值集群所能存儲數據的容量，16384 也並不是說只能存 16384 個鍵，它僅僅表示每個節點的一個存儲範圍，key 值落到那個範圍，就找對應範圍的節點服務
以之前搭建的集群為例，客戶端連接 7000 節點，存儲一個測試數據，Redis 會自動計算 Key 值，如果計算結果在 7001 節點的範圍，則重定向到 7001 節點存儲
獲取值也是同理
其他命令
向集群動態添加主節點，先啟動 7006 服務，再執行以下命令：
# redis-cli --cluster add-node [新加入節點] [原始集群中任意節點]
redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000
向集群動態添加從節點，先啟動 7007 服務，再執行以下命令：
# redis-cli --cluster add-node --cluster-slave [--master-id master節點id] [新加入節點] [原始集群中任意節點]
# 如果沒有指定主節點,redis會隨機給副本數少的主節點添加當前副本節點
redis-cli --cluster add-node --cluster-slave 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7000
這個時候我們查看集群狀態，會發現新添加的 7006 節點沒有分配 slot
沒有 slot 是不能處理數據的，所以需要重新分配集群 slot
# redis-cli --cluster reshard [原始集群中任意節點] --cluster-from [源slot節點id,多個id用逗號分隔] --cluster-to [接收slot節點id] --cluster-slots [分配slot大小]
redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000 --cluster-from 28df8f39d35ad2ddaeddad2ef0b11c77f381a26a --cluster-to a8e9320b93498f2dcdc689e61ffec73f79d3a6d6 --cluster-slots 1024
刪除節點
# redis-cli --cluster del-node [集群中任意節點] [刪除節點id]
redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 ac949f85aa8becb811d1f0a46d18f41075e63051
