Redis学习笔记（九）——集群

 一、概述

　　Redis Cluster与Redis3.0.0同时发布，以此结束了Redis无官方集群方案的时代。

　　Redis Cluster是去中心化，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。

　　那么Redis是如何合理分配这些节点和数据呢？

　　Redis集群并没有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。

　　注意的是：必须要3个以上的主节点，否则在创建集群时会失败。

　　所以，我们假设现在有3个节点已经组成了集群，分别是A、B、C三个节点，它们可以是一台机器上的三个端口，也可以是三台不同的服务器。那么采用哈希槽（hash slot）的方式来分配16384个slot的话，它们三个节点分别承担的slot区间是：

　　节点A覆盖 0 - 5460；

　　节点B覆盖 5461 - 10922；

　　节点C覆盖 10923 - 16383；

　　

　　Redis Cluster主从模式：

　　Redis Cluster为了保证数据的高可用性，加入了主从模式，一个主节点对应一个或多个从节点，主节点提供数据存取，从节点则是从主节点拉取数据备份，当这个主节点挂掉后，就会有这个从节点选取一个来当主节点，从而保证集群不会挂掉。

二、操作

　　搭建集群需要的环境：

　　目前我用的是CentOS 7的系统，所以安装Ruby的时候只有2.0.0的版本，会执行不成功；每个Linux系统版本都有差别，如果执行以下操作不成功，请自行百度解决。

　　安装RVM：

　　在该系统，如果我之间安装Ruby只有2.0.0版本，在执行 gem install redis 时，会提示：

　　ERROR: Error installing redis:

　　redis requires Ruby version >= 2.2.2.

　　

　　所以得安装RVM再安装2.2.2或以上的Ruby。

　　安装命令：

　　gpg2 --keyserver hkp://keys.gnupg.net --recv-keys D39DC0E3

　　

　　curl -L get.rvm.io | bash -s stable 　　

　　

　　source /usr/local/rvm/scripts/rvm

　　查看RVM库已知的ruby版本

　　rvm list known

　　

　　安装一个ruby版本（大于2.2.2），这里安装2.4.4

　　rvm install 2.2.4

　　

　　使用ruby版本

　　rvm use 2.4.4 --default

　　

　　卸载ruby2.0.0版本

　　rvm remove 2.0.0

　　

　　安装redis

　　gem install redis

　　

　　单机多节点集群实验

　　1、Redis安装包里面有个集群工具，要复制到/usr/local/bin 里去

　　

　　

　　2、修改配置，创建节点

　　我们现在要搞六个节点，三主三从。

　　端口规定分别为：7001、7002、7003、7004、7005、7006。

　　我们先在 /usr/local/redis/ 目录下新建一个redis_cluster目录，然后再该目录下再创建6个目录，分别是7001、7002、7003、7004、7005、7006，用来存储redis配置文件：

　　

　　我们先复制一份配置文件到7001目录下

　　

　　我们回到7001目录，修改配置文件，修改以下几个参数：

　　port 7001　　// 六个节点配置文件分别是7001 - 7006

　　daemonize yest　　// redis后台运行

　　pidfile /var/run/redis_7001.pid　　// pidfile文件对应7001 - 7006

　　cluster-enabled yes　　// 开启集群

　　cluster-config-file nodes_7001.conf　　// 保存节点配置，自动创建，自动更新对应7001 - 7006

　　cluster-node-timeout 5000　　// 集群超时时间，节点超过这个时间没反应就断定宕机

　　appendonly yes　　// 存储方式，aof，将写操作记录保存到日志中

　　修改port

　　

　　修改daemonize

　　

　　修改pidfile

　　

　　修改 cluster-enabled

　　

　　修改cluster-config-file

　　

　　修改cluster-node-timeout

　　

　　修改appendonly

　　

　　7001下的配置文件修改完保存后，我们将该配置文件分别复制到7002 - 7006中，然后对应的再修改配置即可，编辑后面5个配置文件，把 port ，pidfile，cluster-config-file 分别修改下即可（此操作简略）；

　　

　　3、启动六个节点的redis

　　

　　查看redis进程：

　　

　　六个进程都启动成功了。

　　4、创建集群

　　Redis官方提供了redis-trib.rb 工具，第一步里已经拷贝到bin目录下；

　　但是在使用之前，需要安装ruby，以及Redis和ruby连接（前面也有教程讲了安装了）

　　创建集群：

　　redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7001 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

　　

　　

　　创建成功

　　

　　从运行结果看，主节点就是7001、7002、7003、从节点分别是7004、7005、7006

　　7001分配到的哈希槽是 0 - 5460；

　　7002分配到的哈希槽是 5461 - 10922；

　　7003分配到的哈希槽是 10923 - 16383；

　　最后问我们是否接受上面的设置，输入yes就表示接受，我们输入yes：

　　 

　　显示配置哈希槽，以及集群创建成功，可以用了；

　　也有可能会出现以下错误：

　　

　　出现该错误的解决方式：删除生产的配置文件nodes.conf，如果不行则说明现在创建的节点包括了旧集群的节点信息，需要删除redis的持久化文件后再重启redis，比如：appendonly.aof、dump.rdb

　　4、集群数据测试

　　我们先连接任意一个节点，然后添加一个key：

　　redis-cli是默认redis的客户端工具，启动时加上 '-c' 参数, '-p' 指定端口，就可以连接到集群。

　　连接任意一个节点端口：

　　

　　添加一个key

　　

　　Redis Cluster值分配规则，它会使用CRC16('value')%16384算法来计算，将这个key放到哪个节点，这里分配到5798slot就分配到了7002(5461 - 10922)这个节点上。

　　我们从其他集群节点，都可以获取到数据：