CentOS7 搭建 Redis 集群

一、手动搭建

1. 准备节点

节点数量至少为 6 个才能保证组成完整高可用的集群

(1) 目录结构

cluster
├── 9001
│   ├── data
│   │   ├── appendonly.aof
│   │   └── nodes-9001.conf
│   ├── redis-9001.conf
│   └── redis-9001.log
├── 9002
│   ├── data
│   │   ├── appendonly.aof
│   │   └── nodes-9002.conf
│   ├── redis-9002.conf
│   └── redis-9002.log
...

(2) 准备配置文件

cd cluster
mkdir -p 9001/data 9002/data 9003/data 9004/data 9005/data 9006/data
cp ../redis-6.0.9/redis.conf 9001/redis-9001.conf
vi 9001/redis-9001.conf
    port 9001
    daemonize yes
    bind 192.168.11.40
    dir /root/cluster/9001/data/
    pidfile /var/run/redis_9001.pid
    cluster-enabled yes  # 集群模式运行
    cluster-config-file nodes-9001.conf
    cluster-node-timeout 15000
    # appendonly yes
    logfile "/root/cluster/9001/redis-9001.log"

复制 & 替换：:%s/9001/9002/g

(3) 启动服务

/usr/local/redis/bin/redis-server /root/cluster/9001/redis-9001.conf
...
tail 9001/redis-9001.log

启动后会自动在 data 目录创建集群配置文件nodes-9001.conf。当集群内节点信息发生变化时，节点会自动保存集群状态到该配置文件，最好不要手动修改。如果启动时存在集群配置文件，节点会使用配置文件内容初始化集群信息

$ cat 9001/data/nodes-9001.conf
8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc :0@0 myself,master - 0 0 0 connected
vars currentEpoch 0 lastVoteEpoch 0
$ /usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.11.40 -p 9001
192.168.11.40:9001> cluster nodes
8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc :9001@19001 myself,master - 0 0 0 connected

节点 ID：40 位 16 进制字符串，用于唯一标识集群内一个节点。节点 ID 只创建一次，而运行 ID 每次重启都会变化

2. 节点握手

节点握手指一批运行在集群模式下的节点通过 Gossip 协议彼此通信，以互相感知

$ /usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.11.40 -p 9001
192.168.11.40:9001> cluster meet 192.168.11.40 9002
OK
192.168.11.40:9001> cluster nodes
8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc 192.168.11.40:9001@19001 myself,master - 0 0 0 connected
5786e3237c7fa413ed22465d15be721f95e72cfa 192.168.11.40:9002@19002 master - 0 1620703357871 1 connected

cluster meet 是一个异步命令，作用是节点彼此交换状态数据信息，执行之后立刻返回，在内部与目标节点进行握手通信：

• 节点 9001 本地创建 9002 节点信息对象，并发送 meet 消息
• 节点 9002 接受到 meet 消息后，保存 9001 节点信息并回复 pong 消息
• 之后节点 9001 和 9002 彼此定期通过 ping/pong 消息进行节点通信

集群内任意节点都可执行 cluster meet 命令来加入新节点，握手状态会通过消息在集群内传播：其他节点会自动发现新节点并发起握手流程

节点建立握手之后集群还不能正常工作，此时集群处于下线状态，所有数据读写都被禁止。因为槽没有分配到节点，因此集群无法完成槽到节点的映射

192.168.11.40:9001> set hello world
(error) CLUSTERDOWN Hash slot not served
192.168.11.40:9001> cluster info
cluster_state:fail
cluster_slots_assigned:0
cluster_slots_ok:0
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:6
cluster_size:0
...

3. 分配槽

Redis 集群把所有的数据映射到 16384 个槽中。只有当槽全部分配给节点后，集群才进入在线状态

分配槽：

/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.11.40 -p 9001 cluster addslots {0..5461}
/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.11.40 -p 9002 cluster addslots {5462..10922}
/usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.11.40 -p 9003 cluster addslots {10923..16383}

查看集群信息：

192.168.11.40:9001> cluster info
cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:6
cluster_size:3
...
192.168.11.40:9001> cluster nodes
cebb7ed63d469748d4015ede6b4a0f5ff59c9322 192.168.11.40:9006@19006 master - 0 1620704406746 0 connected
1b7785f80c4712c6ba4abd71cc93027fa85a02f8 192.168.11.40:9005@19005 master - 0 1620704406000 4 connected
8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc 192.168.11.40:9001@19001 myself,master - 0 1620704404000 2 connected 0-5461
9408059de8b2dd712f0a9381a3b7aad561aef206 192.168.11.40:9004@19004 master - 0 1620704407753 5 connected
85ceb9826e8aa003169c46fb4ba115c72002d4f9 192.168.11.40:9003@19003 master - 0 1620704407000 3 connected 10923-16383
5786e3237c7fa413ed22465d15be721f95e72cfa 192.168.11.40:9002@19002 master - 0 1620704408763 1 connected 5462-10922

每个负责处理槽的节点应该具有从节点，保证当它出现故障时可以自动进行故障转移

首次启动的节点和被分配槽的节点都是主节点，从节点负责复制主节点槽信息和相关的数据

192.168.11.40:9004> cluster replicate 8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc
OK
192.168.11.40:9005> cluster replicate 5786e3237c7fa413ed22465d15be721f95e72cfa
OK
192.168.11.40:9006> cluster replicate 85ceb9826e8aa003169c46fb4ba115c72002d4f9
OK

192.168.11.40:9001> cluster nodes
cebb7ed63d469748d4015ede6b4a0f5ff59c9322 192.168.11.40:9006@19006 slave 85ceb9826e8aa003169c46fb4ba115c72002d4f9 0 1620704825926 3 connected
1b7785f80c4712c6ba4abd71cc93027fa85a02f8 192.168.11.40:9005@19005 slave 5786e3237c7fa413ed22465d15be721f95e72cfa 0 1620704825000 1 connected
8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc 192.168.11.40:9001@19001 myself,master - 0 1620704824000 2 connected 0-5461
9408059de8b2dd712f0a9381a3b7aad561aef206 192.168.11.40:9004@19004 slave 8ccdb0963411ebd05ce21952bdd4b7597825afdc 0 1620704824921 2 connected
85ceb9826e8aa003169c46fb4ba115c72002d4f9 192.168.11.40:9003@19003 master - 0 1620704824000 3 connected 10923-16383
5786e3237c7fa413ed22465d15be721f95e72cfa 192.168.11.40:9002@19002 master - 0 1620704823914 1 connected 5462-10922

二、使用 redis-trib.rb 搭建集群（过时）

【Redis5.0 后使用 redis-cli 搭建集群】

redis-trib.rb 是采用 Ruby 实现的 Redis 集群管理工具。内部通过 Cluster 相关命令帮我们简化集群创建、检查、槽迁移和均衡等常见运维操作

1. Ruby 环境

安装 Ruby

wget https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/2.7/ruby-2.7.3.tar.gz
tar -zxvf ruby-2.7.3.tar.gz
cd ruby-2.7.3
./configure --prefix=/usr/local/ruby
make
make install
cd /usr/local/ruby
cp bin/ruby /usr/local/bin
cp bin/gem /usr/local/bin

安装 rubygem redis 依赖

wget http://rubygems.org/downloads/redis-4.2.5.gem
gem install -l redis-4.2.5.gem
gem list

遇到问题

$ gem install -l redis-4.2.5.gem
ERROR:  Loading command: install (LoadError)
	cannot load such file -- zlib
ERROR:  While executing gem ... (NoMethodError)
    undefined method `invoke_with_build_args' for nil:NilClass

解决（openssl 同理）

yum -y install zlib-devel
cd ruby-2.7.3/ext/zlib
ruby ./extconf.rb
make
make install

安装 redis-trib.rb

cp /{redis_home}/src/redis-trib.rb /usr/local/bin
redis-trib.rb

2. 创建集群

# --replicas 1：指定集群中每个主节点配备几个从节点
redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.11.40:9001 192.168.11.40:9002 192.168.11.40:9003 192.168.11.40:9004 192.168.11.40:9005 192.168.11.40:9006
# 集群完整性检查
redis-trib.rb check 192.168.11.40:9001

• 会自动完成节点握手和槽分配过程
• 会尽可能保证主从节点不分配在同一机器下
• 节点列表顺序用于确定主从角色，先主节点之后是从节点
• 节点地址必须是不包含任何槽/数据的节点，否则会拒绝创建集群

三、使用 redis-cli 搭建集群

redis-cli --cluster create 192.168.11.40:9001 192.168.11.40:9002 192.168.11.40:9003 192.168.11.40:9004 192.168.11.40:9005 192.168.11.40:9006 --cluster-replicas 1