nosql数据库之Redis集群

Redis 集群是一个可以在多个 Redis 节点之间进行数据共享的设施（installation）。

Redis 集群不支持那些需要同时处理多个键的 Redis 命令，因为执行这些命令需要在多个 Redis 节点之间移动数据，并且在高负载的情况下，这些命令将降低 Redis 集群的性能，并导致不可预测的行为。

Redis 集群通过分区（partition）来提供一定程度的可用性（availability）：即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯，集群也可以继续处理命令请求。

Redis 集群提供了以下两个好处：

将数据自动切分（split）到多个节点的能力。
当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时，仍然可以继续处理命令请求的能力。

总而言之，redis集群实现了数据的共享以及去中心化。

一、Redis集群搭建

　　环境：两台主机

　　　　第一台：192.168.11.6（三个实例）

　　　　第二台：192.168.11.7（三个实例）

1、第一台机器配置

[root@ren6 ~]# mkdir redis-conf

[root@ren6 ~]# touch /root/redis-conf/6379.conf 6380.conf 6381.conf　　#创建多实例数据目录

[root@ren6 ~]# vim redis-conf/6379.conf #编辑文件并且把以下内容拷贝进去

###########################################

port 6379　　　　　　　　　　　　　　　 　#绑定端口

bind 192.168.11.7　　　　　　　　　　　　#绑定对外连接提供的IP

daemonize yes　　　　　　　　　　　　　　 #开启守护进程

pidfile 6379.pid　　　　　　　　　　　　 #进程文件名

cluster-enabled yes　　　　　　　　　　　#是否是集群

cluster-config-file 6379_node.conf　　#集群配置文件

cluster-node-timeout 15000　　　　　　　#集群连接超时时间

appendonly yes　　　　　　　　　　　　　  #数据持久化类型

#############################################

[root@ren6 ~]# redis-server redis-conf/6379.conf　　 #启动三个Redis实例

12958:C 21 Sep 2019 21:01:46.146 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo

12958:C 21 Sep 2019 21:01:46.146 # Redis version=5.0.0, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=12958, just started

12958:C 21 Sep 2019 21:01:46.146 # Configuration loaded

[root@ren6 ~]# redis-server redis-conf/6380.conf

12963:C 21 Sep 2019 21:02:02.679 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo

12963:C 21 Sep 2019 21:02:02.679 # Redis version=5.0.0, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=12963, just started

12963:C 21 Sep 2019 21:02:02.679 # Configuration loaded

[root@ren6 ~]# redis-server redis-conf/6381.conf

12968:C 21 Sep 2019 21:02:08.393 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo

12968:C 21 Sep 2019 21:02:08.393 # Redis version=5.0.0, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=12968, just started

12968:C 21 Sep 2019 21:02:08.393 # Configuration loaded

[root@ren6 ~]# ss -tnl

State      Recv-Q Send-Q Local Address:Port               Peer Address:Port

LISTEN     0      128    192.168.11.6:6379                 *:*

LISTEN     0      128    192.168.11.6:6380                 *:*

LISTEN     0      128    192.168.11.6:6381                 *:*

LISTEN     0      128      *:22                   *:*

LISTEN     0      128    192.168.11.6:16379                *:*

LISTEN     0      128    192.168.11.6:16380                *:*

LISTEN     0      128    192.168.11.6:16381                *:*

LISTEN     0      128     :::22                  :::*

2、第二台机器配置

　　配置如同第一台机器

3、安装RVM

　　实现redis cluster功能，依赖redis-trib.rb，而这个工具是依赖一个ruby开发工具包的，所以需要安装ruby环境，并安装依赖包

　　redis需要的Ruby版本最低是2.2.2，但是CentOS7 yum库中ruby的版本支持到 2.0.0，可gem 安装redis需要最低是2.2.2，采用rvm来更新ruby：

安装RVM

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

　2.find / -name rvm -print（此时可能出现问题）

　3.如果报错执行（4,5步）

　4.curl -sSL https://rvm.io/mpapis.asc | gpg2 --import -

　5.curl -sSL https://rvm.io/pkuczynski.asc | gpg2 --import -

　6.出现如下内容代表成功

　　　　/usr/local/rvm

　　　　/usr/local/rvm/src/rvm

　　　　/usr/local/rvm/src/rvm/bin/rvm

　　　　/usr/local/rvm/src/rvm/lib/rvm

　　　　/usr/local/rvm/src/rvm/scripts/rvm

　　　　/usr/local/rvm/bin/rvm

　　　　/usr/local/rvm/lib/rvm

　　　　/usr/local/rvm/scripts/rvm

7.使刚安装的rvm立即生效

　　source /usr/local/rvm/scripts/rvm

8.安装一个ruby版本

　　rvm install 2.4.1　　#（下载有点慢）

9.使用一个ruby版本

　　rvm use 2.4.1

10.设置默认ruby版本

　　rvm use 2.4.1 --default

11.gem install redis

12.redis-cli --cluster create 192.168.11.7:6379 192.168.11.7:6380 192.168.11.7:6381 192.168.11.6:6379 192.168.11.6:6380 192.168.11.6:6381 --cluster-replicas 1

或者可以选择编译安装ruby：

1. 上传安装包

2. 编译安装

    ./configure --prefix=/usr/local/ruby && make && make install

3. 安装Redis-trib.rb的依赖

    ln -s /usr/local/ruby/bin/gem /usr/bin

    gem install -l redis-3.3.0.gem

    ln -s /usr/local/ruby/bin/ruby /usr/bin

以下是基于编译安装的步骤：

4、获取集群帮助

只需要输入redis-trib.rb回车即可

[root@ren6 ~]# redis-trib.rb

Usage: redis-trib <command> <options> <arguments ...>

  create          host1:port1 ... hostN:portN

                  --replicas <arg>

  check           host:port

  info            host:port

  fix             host:port

                  --timeout <arg>

  reshard         host:port

                  --from <arg>

                  --to <arg>

                  --slots <arg>

                  --yes

                  --timeout <arg>

                  --pipeline <arg>

  rebalance       host:port

                  --weight <arg>

                  --auto-weights

                  --use-empty-masters

                  --timeout <arg>

                  --simulate

                  --pipeline <arg>

                  --threshold <arg>

  add-node        new_host:new_port existing_host:existing_port

                  --slave

                  --master-id <arg>

  del-node        host:port node_id

  set-timeout     host:port milliseconds

  call            host:port command arg arg .. arg

  import          host:port

                  --from <arg>

                  --copy

                  --replace

  help            (show this help)

For check, fix, reshard, del-node, set-timeout you can specify the host and port of any working node in the cluster.

二、创建Redis集群

　　命令的意义如下：
　　（1）给定 redis-trib.rb 程序的命令是 create ，这表示我们希望创建一个新的集群。
　　（2）选项 --replicas 1 表示我们希望为集群中的每个主节点创建一个从节点。
　　（3）之后跟着的其他参数则是实例的地址列表，我们希望程序使用这些地址所指示的实例来创建新集群。
　　简单来说，以上命令的意思就是让 redis-trib 程序创建一个包含三个主节点和三个从节点的集群。
　　接着， redis-trib 会打印出一份预想中的配置给你看，如果你觉得没问题的话，就可以输入 yes ， redis-trib 就会将这份配置应用到集群当中：

redis-trib.rb create --replicas 1 10.220.5.137:6379 10.220.5.137:6380 10.220.5.137:6381 10.220.5.137:6382 10.220.5.137:6383 10.220.5.137:6384

三、Redis集群的简单测试

测试 Redis 集群比较简单的办法就是使用 redis-rb-cluster 或者 redis-cli

1、登录集群

一定要加个-c，后面输入哪个端口都可以，这就是redis的区中心化思想

redis-cli -c -h 10.220.5.137 -p 6379

2、创建key（可以发现创建的key被分配到了不同的节点）

3、获取key（在没有key的节点上，依然会get到对应key的值）

四、在集群中添加新的节点

1、创建一个新的实例

2、添加该节点到集群中

命令中的 add-node 表示我们要让 redis-trib 将一个节点添加到集群里面， add-node 之后跟着的是新节点的 IP 地址和端口号，再之后跟着的是集群中任意一个已存在节点的 IP 地址和端口号，这里我们使用的是 10.220.5.137:6379 。

redis-trib.rb add-node 10.220.5.137:6385 10.220.5.137:6379

3、查看

通过 cluster nodes 命令，我们可以确认新节点10.220.5.137:6385 已经被添加到集群里面了

4、使新添加的新节点为从节点

如果我们打算让新节点成为 10.220.5.137:6379 的从节点，那么我们只要用客户端连接上新节点，然后执行以下命令就可以了

redis-cli -c -h 10.220.5.137 -p 6385

五、对Redis中的数据做重新分片

redis-trib.rb reshard 10.220.5.137:6379

你只需要指定集群中其中一个节点的地址， redis-trib 就会自动找到集群中的其他节点。

How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 1000

我们将打算移动的槽数量设置为 1000 个。

What is the receiving node ID? 3a9aa9592afc594c7e4206cc82ffb37d46a5b23d

定目标需要使用节点的 ID ，而不是 IP 地址和端口。比如说，我们打算使用集群的第一个主节点来作为目标，它的 IP 地址和端口是 10.220.5.137:6380 ，而节点 ID 则是3a9aa9592afc594c7e4206cc82ffb37d46a5b23d ，那么我们应该向 redis-trib 提供节点的 ID

Source node #1:ffadc66b51b6c87ad3c5a33dc9ec39f984bb80e8

接着， redis-trib 会向你询问重新分片的源节点（source node），也即是，要从哪个节点中取出 1000 个哈希槽，并将这些槽移动到目标节点上面。

Source node #2:done

Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes

输入 yes 并使用按下回车之后， redis-trib 就会正式开始执行重新分片操作，将指定的哈希槽从源节点一个个地移动到目标节点上面。

在重新分片操作执行完毕之后，可以使用以下命令来检查集群是否正常

redis-trib.rb check 10.220.5.137:6379

六、删除节点

如果节点中有slot，那么需要先将slot 执行reshard给其他节点，然后才能执行删除操作

1、删除空slot

redis-trib.rb del-node 10.220.5.137:6379

2、删除带有slot的节点

需要重新分片

redis-trib.rb reshard 10.220.5.137:6379

再检查slot是否为空，之后再执行删除命令