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1.redis-cluster【集群】架构图

架构细节: (1)所有的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. (2)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. (3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy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 (4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot槽上,cluster 负责维护node<->slot<->value

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 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

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 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

示例如下：

2.redis-cluster投票:容错

(1)集群中所有master参与投票,如果半数以上master节点与其中一个master节点通信超时(cluster-node-timeout),认为该master节点挂掉.

(2)什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?

• 如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave，则集群进入fail状态。也可以理解成集群的[0-16383]slot映射不完全时进入fail状态。
• 如果集群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave，集群进入fail状态。

3.搭建Ruby环境

redis集群管理工具redis-trib.rb依赖ruby环境，首先需要安装ruby环境。

• 安装ruby

# yum install ruby# yum install rubygems

• 使用工具上传redis-3.0.0.gem至/usr/local下
• 安装ruby和redis的接口程序

# gem install /usr/local/redis-3.0.0.gem

• 将Redis集群搭建脚本文件复制到/usr/local/redis/redis-cluster目录下

# cd /root/redis-3.0.0/src/# ll *.rb【查看rb文件】

# cp redis-trib.rb /usr/local/redis/rediscluster/ -r

4.集群的搭建过程

搭建集群最少也得需要3台主机，如果每台主机再配置一台从机的话，则最少需要6台机器。

端口设计如下：7001-7006

第一步：复制出一个7001机器

[root@A001 redis]# cp bin ./redis-cluster/7001 –r

第二步：如果存在持久化文件，则删除

[root@A001 7001]# rm -rf appendonly.aof dump.rdb

第三步：设置集群参数

第四步：修改端口 第五步：复制出7002-7006机器

[root@A001 redis-cluster]# cp 7001/ 7002 -r[root@A001 redis-cluster]# cp 7001/ 7003 -r[root@A001 redis-cluster]# cp 7001/ 7004 -r[root@A001 redis-cluster]# cp 7001/ 7005 -r[root@A001 redis-cluster]# cp 7001/ 7006 –r

第六步：修改7002-7006机器的端口

第七步：启动7001-7006这六台机器 [root@A001redis-cluster]#vi 【然后输入上面的内容，保存并退出】

第八步：修改startall.sh文件的权限

[root@A001 redis-cluster]# chmod u+x [root@A001 redis-cluster]# ./startall.sh 第九步：创建集群

[root@A001 redis-cluster]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.242.137:7001 192.168.242.137:7002 192.168.242.137:7003 192.168.242.137:7004 192.168.242.137:7005  192.168.242.137:7006>>> Creating clusterConnecting to node 192.168.242.137:7001: OKConnecting to node 192.168.242.137:7002: OKConnecting to node 192.168.242.137:7003: OKConnecting to node 192.168.242.137:7004: OKConnecting to node 192.168.242.137:7005: OKConnecting to node 192.168.242.137:7006: OK>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...Using 3 masters:192.168.242.137:7001192.168.242.137:7002192.168.242.137:7003Adding replica 192.168.242.137:7004 to 192.168.242.137:7001Adding replica 192.168.242.137:7005 to 192.168.242.137:7002Adding replica 192.168.242.137:7006 to 192.168.242.137:7003M: 8240cd0fe6d6f842faa42b0174fe7c5ddcf7ae24 192.168.242.137:7001   slots:0-5460 (5461 slots) masterM: 4f52a974f64343fd9f1ee0388490b3c0647a4db7 192.168.242.137:7002   slots:5461-10922 (5462 slots) masterM: cb7c5def8f61df2016b38972396a8d1f349208c2 192.168.242.137:7003   slots:10923-16383 (5461 slots) masterS: 66adf006fed43b3b5e499ce2ff1949a756504a16 192.168.242.137:7004   replicates 8240cd0fe6d6f842faa42b0174fe7c5ddcf7ae24S: cbb0c9bc4b27dd85511a7ef2d01bec90e692793b 192.168.242.137:7005   replicates 4f52a974f64343fd9f1ee0388490b3c0647a4db7S: a908736eadd1cd06e86fdff8b2749a6f46b38c00 192.168.242.137:7006   replicates cb7c5def8f61df2016b38972396a8d1f349208c2Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes>>> Nodes configuration updated>>> Assign a different config epoch to each node>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the clusterWaiting for the cluster to join..>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.242.137:7001)M: 8240cd0fe6d6f842faa42b0174fe7c5ddcf7ae24 192.168.242.137:7001   slots:0-5460 (5461 slots) masterM: 4f52a974f64343fd9f1ee0388490b3c0647a4db7 192.168.242.137:7002   slots:5461-10922 (5462 slots) masterM: cb7c5def8f61df2016b38972396a8d1f349208c2 192.168.242.137:7003   slots:10923-16383 (5461 slots) masterM: 66adf006fed43b3b5e499ce2ff1949a756504a16 192.168.242.137:7004   slots: (0 slots) master   replicates 8240cd0fe6d6f842faa42b0174fe7c5ddcf7ae24M: cbb0c9bc4b27dd85511a7ef2d01bec90e692793b 192.168.242.137:7005   slots: (0 slots) master   replicates 4f52a974f64343fd9f1ee0388490b3c0647a4db7M: a908736eadd1cd06e86fdff8b2749a6f46b38c00 192.168.242.137:7006   slots: (0 slots) master   replicates cb7c5def8f61df2016b38972396a8d1f349208c2[OK] All nodes agree about slots configuration.>>> Check for open slots...>>> Check slots coverage...[OK] All 16384 slots covered.[root@A001 redis-cluster]#

5.连接集群

命令：./redis-cli –h 127.0.0.1 –p 7001 -c【c表示集群方式连接】

6.查看集群的命令

• 查看集群状态

127.0.0.1:7003> cluster infocluster_state:okcluster_slots_assigned:16384cluster_slots_ok:16384cluster_slots_pfail:0cluster_slots_fail:0cluster_known_nodes:6cluster_size:3cluster_current_epoch:6cluster_my_epoch:3cluster_stats_messages_sent:926cluster_stats_messages_received:926

• 查看集群中的节点：【可以杀死一个节点，来看节点的数据】

127.0.0.1:7003> cluster nodes7a12bc730ddc939c84a156f276c446c28acf798c 127.0.0.1:7002 master - 0 1443601739754 2 connected 5461-1092293f73d2424a796657948c660928b71edd3db881f 127.0.0.1:7003 myself,master - 0 0 3 connected 10923-16383d8f6a0e3192c905f0aad411946f3ef9305350420 127.0.0.1:7001 master - 0 1443601741267 1 connected 0-54604170a68ba6b7757e914056e2857bb84c5e10950e 127.0.0.1:7006 slave 93f73d2424a796657948c660928b71edd3db881f 0 1443601739250 6 connectedf79802d3da6b58ef6f9f30c903db7b2f79664e61 127.0.0.1:7004 slave d8f6a0e3192c905f0aad411946f3ef9305350420 0 1443601742277 4 connected0bc78702413eb88eb6d7982833a6e040c6af05be 127.0.0.1:7005 slave 7a12bc730ddc939c84a156f276c446c28acf798c 0 1443601740259 5 connected127.0.0.1:7003>

7.维护节点

7.1 添加主节点

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个master主节点

• 添加7007结点作为新节点
  执行命令：./redis-trib.rb add-node 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7001
  
• 查看集群结点发现7007已添加到集群中
  

7.2 hash槽重新分配

添加完主节点需要对主节点进行hash槽分配，这样该主节才可以存储数据。

• 查看集群中槽占用情况
  redis集群有16384个槽，集群中的每个结点分配自已槽，通过查看集群结点可以看到槽占用情况。
  
• 给刚添加的7007结点分配槽
  第一步：连接上集群（连接集群中任意一个可用结点都行）

[root@A001 redis]# ./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001

第二步：输入要分配的槽数量

输入：500，表示要分配500个槽

第三步：输入接收槽的结点id

输入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb PS：这里准备给7007分配槽，通过cluster nodes查看7007结点id为： 15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

第四步：输入源结点id

输入：all

第五步：输入yes开始移动槽到目标结点id

输入：yes

7.3 添加从节点

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个slave从节点。

• 添加7008从结点，将7008作为7007的从结点

命令：./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 主节点id 新节点的ip和端口 旧节点ip和端口

执行如下命令：

./redis-trib.rb add-node --slave --master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4  192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001

cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 是7007结点的id，可通过cluster nodes查看。

注意：如果原来该结点在集群中的配置信息已经生成到cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file没有指定则默认为nodes.conf），这时可能会报错：

[ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解决方法是删除生成的配置文件nodes.conf，删除后再执行./redis-trib.rb add-node指令

• 查看集群中的结点，刚添加的7008为7007的从节点：
  

7.4.删除结点

命令：./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017

删除已经占有hash槽的结点会失败，报错如下：

[ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty! Reshard data away and try again.

需要将该结点占用的hash槽分配出去（参考hash槽重新分配章节）。

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