Redis集群搭建

介绍安装环境与版本

用两台虚拟机模拟6个节点，一台机器3个节点，创建出3 master、3 salve 环境。
redis 采用 redis-3.2.8 版本。
两台虚拟机都是 CentOS ，一台 CentOS6.5 （IP:192.168.1.221），一台 CentOS7（IP:192.168.1.222） 。

安装过程

1. 下载并解压

cd /root/software
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.4.tar.gz tar -zxvf redis-3.2.4.tar.gz　

2. 编译安装

cd redis-3.2.4
make && make install

3. 拷贝集群启动文件

将 redis-trib.rb 复制到 /usr/local/redis/bin 目录下
cd src
cp redis-trib.rb /usr/local/redis/bin/　　

4. 创建 Redis 节点

首先在 192.168.1.221 机器上 /usr/local/ 目录下创建 redis_cluster 目录；
mkdir redis_cluster　　
在 redis_cluster 目录下，创建名为6000、6001、6002的目录，并将 redis.conf 拷贝到这三个目录中
mkdir 6000 6001 6002
cp redis.conf redis_cluster/6000
cp redis.conf redis_cluster/6001
cp redis.conf redis_cluster/6002　　
分别修改这三个配置文件，修改如下内容
port 6000 //端口6000,6001,6002
bind 本机ip //默认ip为127.0.0.1 需要改为其他节点机器可访问的ip 否则创建集群时无法访问对应的端口，无法创建集群
daemonize yes //redis后台运行
pidfile /var/run/redis_6000.pid //pidfile文件对应6000,6001,6002
cluster-enabled yes //开启集群 把注释#去掉
cluster-config-file nodes_6000.conf //集群的配置 配置文件首次启动自动生成 6000,6001,6002
cluster-node-timeout 15000 //请求超时 默认15秒，可自行设置
appendonly yes //aof日志开启 有需要就开启，它会每次写操作都记录一条日志
cluster-require-full-coverage no //若该节点的配置文件（redis.conf）指定cluster-require-full-coverage为no的话， 其他节点挂了， 仍可以查询当前节点所负责slots中的数据

接着在另外一台机器上（192.168.1.222），的操作重复以上三步，只是把目录改为6003、6004、6005，对应的配置文件也按照这个规则修改即可

5. 启动各个节点

第一台机器上执行
redis-server /usr/local/redis_cluster/6000/redis.conf
redis-server /usr/local/redis_cluster/6001/redis.conf
redis-server /usr/local/redis_cluster/6002/redis.conf
另外一台机器上执行
redis-server /usr/local/redis_cluster/6003/redis.conf
redis-server /usr/local/redis_cluster/6004/redis.conf
redis-server /usr/local/redis_cluster/6005/redis.conf

6. 检查 redis 启动情况

7. 创建集群

Redis 官方提供了 redis-trib.rb 这个工具，就在解压目录的 src 目录中，第三步中已将它复制到 /usr/local/redis/bin 目录中，可以直接在命令行中使用了。使用下面这个命令即可完成安装。
redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.1.221:6000 192.168.1.221:6001 192.168.1.221:6002 192.168.1.222:6003 192.168.1.222:6004 192.168.1.222:6005
其中，前三个 ip:port 为第一台机器的节点，剩下三个为第二台机器。

如果出错了。这个工具是用 ruby 实现的，所以每台都需要安装 ruby。安装命令如下：
yum -y install ruby ruby-devel rubygems rpm-build
gem install redis
之后再运行 redis-trib.rb 命令，会出现如下提示：



输入 yes 即可，然后出现如下内容，说明安装成功。


　　

8. 集群验证

在第一台机器上连接集群的6002端口的节点，在另外一台连接6005节点，连接方式为 redis-cli -h 192.168.1.221 -c -p 6002 ,加参数 -C 可连接到集群，因为上面 redis.conf 将 bind 改为了ip地址，所以 -h 参数不可以省略 (–a password)。
redis-cli -c -h 192.168.1.221 -p 6000 -a cjq123456
Cluster info 集群信息



cluster nodes 查看集群节点状态(三主三从)



停掉其中一台master，对应的slave将提升为master，测试停掉6004



可以看到，6004已经宕掉，6002提升为master了

将6004那台redis启动后将自动变为slave

如果redis配置了登录密码，那么要修改/usr/lib/ruby/gems/1.8/gems/redis-3.3.3/lib/redis/client.rb配置文件，每台机器都需要添加密码



并且每个redis配置文件里要添加masterauth的密码，不然主从无法同步

原理

1. 简单说一下原理

redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。
Redis 集群没有并使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了6000端口的节点。
Redis 集群会把数据存在一个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进行数据同步。当读取数据时，也根据一致性哈希算法到对应的 master 节点获取数据。只有当一个master 挂掉之后，才会启动一个对应的 salve 节点，充当 master 。
需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存活的主节点数小于总节点数的一半时，整个集群就无法提供服务了。

测试

1. 集群数据测试:

在项目中的配置:
spring.redis.cluster.nodes=192.168.1.221:6000,192.168.1.221:6001,192.168.1.221:6002,192.168.1.222:6003,192.168.1.222:6004,192.168.1.222:6005

spring.redis.cluster.max-redirects=6

只需要配置两项内容.
如果有密码 加上
spring.redis.password=cjq123456

项目中的 测试类 RedisClusterTest 有对redis存储和简单查询的测试.

2. 遇到的问题:

在随机进行存储测试的时候, 如果我要存储的那台master 宕机了, 在一个时间段内(cluster-node-timeout时间段) 所有命中到这台机器上的值, 都无法正常存储. 也就是说, 这段时间的数据可能会丢失.当slave 被选举为master 之后, 才能够正常进行存储和查询. 在实际测试中. 如果一直有数据存储命中了宕机的master 上. 那么他的slave 被选举为master 的时间将更短.

这里要说一点就是 redis 的slot, 默认有16384 个slot, 三台master 的话, 他们会平均分布在每一台上. (0-5460 5461-10922 10923-16383), 并且只能使用 0库.

三主三从存储数据示例: