Linux中搭建Redis集群

Redis集群的搭建

当一台redis里的存储空间不够用了，就需要搭建集群了。

redis-cluster架构图

cluster是集群的意思

所有redis节点彼此互联（PING-PONG机制）内部使用二进制协议优化传输速度和带宽

节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效

客户端与redis节点直连，不需要中间proxy(代理)层。客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。

以前搭建tomcat集群的时候就有代理，那就是nginx。

节点之间保存的数据都是不一样的，集群保存的数据都是不一样的，一样的那叫主备。

如果有一个节点挂了，这个集群就挂了。为了保证高可用，应该为每个节点弄一个备份机。这个节点挂了，备份节点顶上来，保证集群的正常使用。

投票容错机制

redis有一个投票容错机制。

一般的集群都有一个管理工具，但在redis里边没有。

某个节点挂了，我们是怎么知道的呢？

这需要有一个投票机制，选举的时候都是少数服从多数。判断一个节点是否挂了，需要有超过半数的节点投票来确定这个节点挂了。如果没有超过半数，就不认为这个节点挂了。



现在图中有五个节点，其中红色的节点挂了。黄色的节点发现他挂了，然后广播一下让其他节点确定一下这个节点是否挂了。现在有三个节点确定他挂了，一共有5个节点，超过了半数，所以确定他挂了。这时候就会看看有没有备份节点，如果没有的话，就都歇了，集群就挂了。

考虑一个问题，集群中应该有几个节点？

一个节点的那叫单机版。如果有两个节点的话，其中一个节点挂了，另一个是需要投票的，那这就很尴尬了，无论怎么投票都是超不过半数的。所以至少应该有三个节点，有一个挂了，另外两个一投票就确认他挂了，然后集群就挂了。

还有一个问题，如果有三个节点，其中两个同时挂了，那咋办？

不知道，但这种情况比较少

数据的存储分配

我现在有好几个节点，当我存数据的时候应该存储到哪个节点中，如何均匀的将数据分到各个节点中？

redis集群中内置了[0-16383]，也就是16384个哈希槽，当需要在集群中放置一个key-value时，redis先对key使用crc16算法算出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0-16383之间的哈希槽，redis会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。



比如第一个节点对应的哈希槽为0-5000，我存一个键为Hello的，计算完后他的编号为500，500在0-5000之间，于是我就把他存到了第一个节点中。

也就是说搭建集群的话，最多有16384个节点。

redis集群的搭建

redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。redis集群至少需要6台服务器。

那我自己玩儿的话，需要弄6个虚拟机。太麻烦。

搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号为7001-7006

集群环境搭建准备

在/usr/local里新建一个文件夹

mkdir redis-cluster

之前装过一个单机版的redis。现在把/usr/local/redis/bin里边的东西复制一份到redis-cluster/redis01

cp redis/bin redis-cluster/redis01 -r

因为之前放过数据，redis01里边有dump.rdb，把他删除掉，搭建集群的节点应该是没有数据的，如果玩儿过持久化的东西，里边还能有appendonly.aof，有的话也删除掉。

rm -f dump.rdb

然后修改其配置文件redis.conf

port 7001
cluster-enabled yes 把这个的注释打开

然后把redis01复制五份

cp -r redis01/ redis02
cp -r redis01/ redis03
cp -r redis01/ redis04
cp -r redis01/ redis05
cp -r redis01/ redis06

然后分别修改其端口号

创建一个批处理文件来启动这6个redis

vim start-all.sh

在里边填写

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

然后执行sh start-all.sh

然后执行ps aux|grep redis，可以看到这六个redis都启动了。

然后把源码中，也就是redis-3.0.0/src中的redis-trib.rb复制到redis-cluster中

cp redis-trib.rb /usr/local/redis-cluster/

ruby是一种脚本语言，其文件后缀为.rb

需要ruby的运行环境

yum install ruby

安装redis接口,因为网慢，先修改镜像，删除原来的镜像，添加开源中国的镜像

gem sources --remove https://rubygems.org/ gem sources -a https://gems.ruby-china.org/ gem install redis --version 3.0.0

如果下载麻烦，可以自己去网上下载一个redis-3.0.0.gem，然后执行

gem install redis-3.0.0.gem

然后执行

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.130:7001 192.168.25.130:7002 192.168.25.130:7003 192.168.25.130:7004 192.168.25.130:7005 192.168.25.130:7006

create就是创建，replicas的意思是副本的意思，1代表的是每个节点有一个备份机，

我执行完后，报了一堆警告

/usr/local/share/gems/gems/redis-3.0.0/lib/redis.rb:182: warning: wrong element type nil at 90 (expected array)
/usr/local/share/gems/gems/redis-3.0.0/lib/redis.rb:182: warning: ignoring wrong elements is deprecated, remove them explicitly
/usr/local/share/gems/gems/redis-3.0.0/lib/redis.rb:182: warning: this causes ArgumentError in the next release

也不知道为啥，但也没影响。。。

还会告诉哪些是主节点，哪些是备份节点，和槽的分配

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
192.168.25.130:7001
192.168.25.130:7002
192.168.25.130:7003
Adding replica 192.168.25.130:7004 to 192.168.25.130:7001
Adding replica 192.168.25.130:7005 to 192.168.25.130:7002
Adding replica 192.168.25.130:7006 to 192.168.25.130:7003
M: 2fdebb6f9facb38636f710f0a96982b4c2d1f28a 192.168.25.130:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 3d504ac503009ce0883f20e00550812f73157aae 192.168.25.130:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 0e1c1be6fb2dae524d11bbd2422c468f4348cfdd 192.168.25.130:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: 9665bdb6d66fd8bf0777f8a752a1eefac0d33af8 192.168.25.130:7004
replicates 2fdebb6f9facb38636f710f0a96982b4c2d1f28a
S: 915777c6aa21b70fc29051d6ac2c9891249476ea 192.168.25.130:7005
replicates 3d504ac503009ce0883f20e00550812f73157aae
S: 032026abf866ac0a52189908d29ab5e743326f05 192.168.25.130:7006
replicates 0e1c1be6fb2dae524d11bbd2422c468f4348cfdd

会询问是否接受以上配置，输入yes

slot是槽的意思

之后会告诉你咋分配的，然后告诉你16384个槽都分配好了

>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.25.130:7001)
M: 2fdebb6f9facb38636f710f0a96982b4c2d1f28a 192.168.25.130:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 3d504ac503009ce0883f20e00550812f73157aae 192.168.25.130:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 0e1c1be6fb2dae524d11bbd2422c468f4348cfdd 192.168.25.130:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 9665bdb6d66fd8bf0777f8a752a1eefac0d33af8 192.168.25.130:7004
slots: (0 slots) master
replicates 2fdebb6f9facb38636f710f0a96982b4c2d1f28a
M: 915777c6aa21b70fc29051d6ac2c9891249476ea 192.168.25.130:7005
slots: (0 slots) master
replicates 3d504ac503009ce0883f20e00550812f73157aae
M: 032026abf866ac0a52189908d29ab5e743326f05 192.168.25.130:7006
slots: (0 slots) master
replicates 0e1c1be6fb2dae524d11bbd2422c468f4348cfdd
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

连接redis集群，连接其中任意一个就行，需要加上-c参数

[root@localhost redis-cluster]# redis01/redis-cli -p 7004 -c
127.0.0.1:7004> set name eaglezsx
-> Redirected to slot [5798] located at 192.168.25.130:7002
OK

会告诉你生成的那个编号是5798，存储到了192.168.25.130:7002上边了。

关闭集群的脚本

[root@localhost redis-cluster]# vim shutdown-all.sh
redis01/redis-cli -p 7001 shutdown
redis01/redis-cli -p 7002 shutdown
redis01/redis-cli -p 7003 shutdown
redis01/redis-cli -p 7004 shutdown
redis01/redis-cli -p 7005 shutdown
redis01/redis-cli -p 7006 shutdown