redis cluster（2）- 集群常用命令

 

集群(cluster)  :这些命令是集群所独有的。执行上述命令要先登录

#查看redis集群信息：
redis-cli -c -p 6379 cluster nodes
或者
redis-trib.rb  check  10.26.25.115:6379
redis-trib.rb info 10.26.25.115:6379

1、查看集群：

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CLUSTER INFO 打印集群的信息  

CLUSTER NODES 列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息。   

redis-cli -c -p 6379 cluster nodes
redis-cli -c -p 6379 cluster info

redis-trib.rb  check  10.26.25.115:6379
redis-trib.rb info 10.26.25.115:6379

 

2、节点(node)  命令

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1、加入节点：将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子。  

1）CLUSTER MEET   

2）redis-trib.rb add-node    10.25.157.78:7022 

例如：新增节点：10.80.82.74:7029

redis-trib.rb add-node 10.80.82.74:7029 10.25.157.78:7022 

2、移除节点：

1）、登陆集群任意节点：执行：CLUSTER FORGET  

2)、redis-trib.rb del-node     

例如

redis-trib.rb del-node 10.80.82.74:7030 923e869b3fda8add429fb200ea00ce94bdbc84e6

CLUSTER FORGET 923e869b3fda8add429fb200ea00ce94bdbc84e6

3、设置主从节点：

CLUSTER REPLICATE  将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。  

4、节点数据备份到硬盘：

CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。   

 

3、槽(slot命令

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CLUSTER ADDSLOTS  [slot ...] 将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。  

CLUSTER DELSLOTS  [slot ...] 移除一个或多个槽对当前节点的指派。  

CLUSTER FLUSHSLOTS 移除指派给当前节点的所有槽，让当前节点变成一个没有指派任何槽的节点。  

CLUSTER SETSLOT  NODE  将槽 slot 指派给 node_id 指定的节点，如果槽已经指派给另一个节点，那么先让另一个节点删除该槽>，然后再进行指派。  

CLUSTER SETSLOT  MIGRATING  将本节点的槽 slot 迁移到 node_id 指定的节点中。  

CLUSTER SETSLOT  IMPORTING  从 node_id 指定的节点中导入槽 slot 到本节点。  

CLUSTER SETSLOT  STABLE 取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。   

 

4、键 (key) 命令

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CLUSTER KEYSLOT  计算键 key 应该被放置在哪个槽上。  

CLUSTER COUNTKEYSINSLOT  返回槽 slot 目前包含的键值对数量。  

CLUSTER GETKEYSINSLOT   返回 count 个 slot 槽中的键。  

 

5、redis cluster管理工具redis-trib.rb详解

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redis-trib.rb是redis官方推出的管理redis集群的工具，集成在redis的源码src目录下，是基于redis提供的集群命令封装成简单、便捷、实用的操作工具。

可以通过redis-trib.rb的help信息，看下redis-trib.rb提供了哪些功能。可以看到redis-trib.rb具有以下功能：
1、create：创建集群
2、check：检查集群
3、info：查看集群信息
4、fix：修复集群
5、reshard：在线迁移slot
6、rebalance：平衡集群节点slot数量
7、add-node：将新节点加入集群
8、del-node：从集群中删除节点
9、set-timeout：设置集群节点间心跳连接的超时时间
10、call：在集群全部节点上执行命令
11、import：将外部redis数据导入集群
下面从redis-trib.rb使用和源码的角度详细介绍redis-trib.rb的每个功能。

 

create创建集群

• create
• --replicas # 可选参数，replicas表示每个master需要有几个slave。

create命令可选replicas参数，replicas表示需要有几个slave。最简单命令使用如下：

$redis-trib.rb create 10.180.157.199:6379 10.180.157.200:6379 10.180.157.201:6379
有一个slave的创建命令如下：
$ruby redis-trib.rb create --replicas 1 10.180.157.199:6379 10.180.157.200:6379 10.180.157.201:6379 10.180.157.202:6379  10.180.157.205:6379  10.180.157.208:6379 
 

check检查集群

检查集群状态的命令，没有其他参数，只需要选择一个集群中的一个节点即可。执行命令以及结果如下：
$ruby redis-trib.rb check 10.180.157.199:6379

检查前会先执行load_cluster_info_from_node方法，把所有节点数据load进来。load的方式为通过自己的cluster nodes发现其他节点，然后连接每个节点，并加入nodes数组。接着生成节点间的复制关系。
load完数据后，开始检查数据，检查的方式也是调用创建时候使用的check_cluster。
 

info查看集群信息

info命令用来查看集群的信息。info命令也是先执行load_cluster_info_from_node获取完整的集群信息。然后显示ClusterNode的info_string结果，示例如下：

$redis-trib.rb info 10.180.157.199:6379

 

fix修复集群

fix命令的流程跟check的流程很像，显示加载集群信息，然后在check_cluster方法内传入fix为
true的变量，会在集群检查出现异常的时候执行修复流程。目前fix命令能修复两种异常，一种是集群有处于迁移中的slot的节点，一种是slot未完全分配的异常。

fix_open_slot方法是修复集群有处于迁移中的slot的节点异常。
1、先检查该slot是谁负责的，迁移的源节点如果没完成迁移，owner还是该节点。没有owner的slot无法完成修复功能。
2、遍历每个节点，获取哪些节点标记该slot为migrating状态，哪些节点标记该slot为importing状态。对于owner不是该节点，但是通过cluster countkeysinslot获取到该节点有数据的情况，也认为该节点为importing状态。
3、如果migrating和importing状态的节点均只有1个，这可能是迁移过程中redis-trib.rb被中断所致，直接执行move_slot继续完成迁移任务即可。传递dots和fix为true。
4、如果migrating为空，importing状态的节点大于0，那么这种情况执行回滚流程，将importing状态的节点数据通过move_slot方法导给slot的owner节点，传递dots、fix和cold为true。接着对importing的节点执行cluster stable命令恢复稳定。
5、如果importing状态的节点为空，有一个migrating状态的节点，而且该节点在当前slot没有数据，那么可以直接把这个slot设为stable。
6、如果migrating和importing状态不是上述情况，目前redis-trib.rb工具无法修复，上述的三种情况也已经覆盖了通过redis-trib.rb工具迁移出现异常的各个方面，人为的异常情形太多，很难考虑完全。
fix_slots_coverage方法能修复slot未完全分配的异常。未分配的slot有三种状态。

1、所有节点的该slot都没有数据。该状态redis-trib.rb工具直接采用随机分配的方式，并没有考虑节点的均衡。本人尝试对没有分配slot的集群通过fix修复集群，结果slot还是能比较平均的分配，但是没有了连续性，打印的slot信息非常离散。
2、有一个节点的该slot有数据。该状态下，直接把slot分配给该slot有数据的节点。
3、有多个节点的该slot有数据。此种情况目前还处于TODO状态，不过redis作者列出了修复的步骤，对这些节点，除第一个节点，执行cluster migrating命令，然后把这些节点的数据迁移到第一个节点上。清除migrating状态，然后把slot分配给第一个节点。
 

reshard在线迁移slot

reshard命令可以在线把集群的一些slot从集群原来slot负责节点迁移到新的节点，利用reshard可以完成集群的在线横向扩容和缩容。
reshard的参数很多，下面来一一解释一番：
reshard      host:port
                --from
                --to
                --slots
                --yes
                --timeout
                --pipeline
host:port：这个是必传参数，用来从一个节点获取整个集群信息，相当于获取集群信息的入口。
--from ：需要从哪些源节点上迁移slot，可从多个源节点完成迁移，以逗号隔开，传递的是节点的node id，还可以直接传递--from all，这样源节点就是集群的所有节点，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。

--to ：slot需要迁移的目的节点的node id，目的节点只能填写一个，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。
--slots ：需要迁移的slot数量，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。
--yes：设置该参数，可以在打印执行reshard计划的时候，提示用户输入yes确认后再执行reshard。
--timeout ：设置migrate命令的超时时间。
--pipeline ：定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量，不传的话使用默认值为10。
迁移的流程如下：

1、通过load_cluster_info_from_node方法装载集群信息。
2、执行check_cluster方法检查集群是否健康。只有健康的集群才能进行迁移。
3、获取需要迁移的slot数量，用户没传递--slots参数，则提示用户手动输入。
4、获取迁移的目的节点，用户没传递--to参数，则提示用户手动输入。此处会检查目的节点必须为master节点。
5、获取迁移的源节点，用户没传递--from参数，则提示用户手动输入。此处会检查源节点必须为master节点。--from all的话，源节点就是除了目的节点外的全部master节点。这里为了保证集群slot分配的平均，建议传递--from all。
6、执行compute_reshard_table方法，计算需要迁移的slot数量如何分配到源节点列表，采用的算法是按照节点负责slot数量由多到少排序，计算每个节点需要迁移的slot的方法为：迁移slot数量 * (该源节点负责的slot数量 / 源节点列表负责的slot总数)。这样算出的数量可能不为整数，这里代码用了下面的方式处理：

n = (numslots/source_tot_slots*s.slots.length)
if i == 0
    n = n.ceil
else
    n = n.floor
这样的处理方式会带来最终分配的slot与请求迁移的slot数量不一致，这个BUG已经在github上提给作者，https://github.com/antirez/redis/issues/2990。

7、打印出reshard计划，如果用户没传--yes，就提示用户确认计划。
8、根据reshard计划，一个个slot的迁移到新节点上，迁移使用move_slot方法，该方法被很多命令使用，具体可以参见下面的迁移流程。move_slot方法传递dots为true和pipeline数量。
9、至此，就完成了全部的迁移任务。
下面看下一次reshard的执行结果：
$ruby redis-trib.rb reshard --from all --to 80b661ecca260c89e3d8ea9b98f77edaeef43dcd --slots 11 10.180.157.199:6379

Ready to move 11 slots.
Moving slot 5461 from e36c46dbe90960f30861af00786d4c2064e63df2

。。。
Moving slot 10923 from 10.180.157.201:6379 to 10.180.157.200:6380:
Moving slot 10924 from 10.180.157.201:6379 to 10.180.157.200:6380:
Moving slot 10925 from 10.180.157.201:6379 to 10.180.157.200:6380:
move_slot方法可以在线将一个slot的全部数据从源节点迁移到目的节点，fix、reshard、rebalance都需要调用该方法迁移slot。

move_slot接受下面几个参数：
1、pipeline：设置一次从slot上获取多少个key。
2、quiet：迁移会打印相关信息，设置quiet参数，可以不用打印这些信息。
3、cold：设置cold，会忽略执行importing和migrating。
4、dots：设置dots，则会在迁移过程打印迁移key数量的进度。
5、update：设置update，则会更新内存信息，方便以后的操作。
move_slot流程如下：

1、如果没有设置cold，则对源节点执行cluster importing命令，对目的节点执行migrating命令。fix的时候有可能importing和migrating已经执行过来，所以此种场景会设置cold。
2、通过cluster getkeysinslot命令，一次性获取远节点迁移slot的pipeline个key的数量.
3、对这些key执行migrate命令，将数据从源节点迁移到目的节点。
4、如果migrate出现异常，在fix模式下，BUSYKEY的异常，会使用migrate的replace模式再执行一次，BUSYKEY表示目的节点已经有该key了，replace模式可以强制替换目的节点的key。不是fix模式就直接返回错误了。
5、循环执行cluster getkeysinslot命令，直到返回的key数量为0，就退出循环。
6、如果没有设置cold，对每个节点执行cluster setslot命令，把slot赋给目的节点。
7、如果设置update，则修改源节点和目的节点的slot信息。
8、至此完成了迁移slot的流程。
 

rebalance平衡集群节点slot数量

rebalance命令可以根据用户传入的参数平衡集群节点的slot数量，rebalance功能非常强大，可以传入的参数很多，以下是rebalance的参数列表和命令示例。

rebalance       host:port
                --weight
                --auto-weights
                --threshold
                --use-empty-masters
                --timeout
                --simulate
                --pipeline

$ruby redis-trib.rb rebalance --threshold 1 --weight b31e3a2e=5 --weight 60b8e3a1=5 --use-empty-masters  --simulate 10.180.157.199:6379
下面也先一一解释下每个参数的用法：

host:port：这个是必传参数，用来从一个节点获取整个集群信息，相当于获取集群信息的入口。
--weight ：节点的权重，格式为node_id=weight，如果需要为多个节点分配权重的话，需要添加多个--weight 参数，即--weight b31e3a2e=5 --weight 60b8e3a1=5，node_id可为节点名称的前缀，只要保证前缀位数能唯一区分该节点即可。没有传递–weight的节点的权重默认为1。
--auto-weights：这个参数在rebalance流程中并未用到。
--threshold ：只有节点需要迁移的slot阈值超过threshold，才会执行rebalance操作。具体计算方法可以参考下面的rebalance命令流程的第四步。
--use-empty-masters：rebalance是否考虑没有节点的master，默认没有分配slot节点的master是不参与rebalance的，设置--use-empty-masters可以让没有分配slot的节点参与rebalance。
--timeout ：设置migrate命令的超时时间。
--simulate：设置该参数，可以模拟rebalance操作，提示用户会迁移哪些slots，而不会真正执行迁移操作。
--pipeline ：与reshar的pipeline参数一样，定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量，不传的话使用默认值为10。
rebalance命令流程如下：

1、load_cluster_info_from_node方法先加载集群信息。
2、计算每个master的权重，根据参数--weight ，为每个设置的节点分配权重，没有设置的节点，则权重默认为1。
3、根据每个master的权重，以及总的权重，计算自己期望被分配多少个slot。计算的方式为：总slot数量 * （自己的权重 / 总权重）。
4、计算每个master期望分配的slot是否超过设置的阈值，即--threshold 设置的阈值或者默认的阈值。计算的方式为：先计算期望移动节点的阈值，算法为：(100-(100.0*expected/n.slots.length)).abs，如果计算出的阈值没有超出设置阈值，则不需要为该节点移动slot。只要有一个master的移动节点超过阈值，就会触发rebalance操作。
5、如果触发了rebalance操作。那么就开始执行rebalance操作，先将每个节点当前分配的slots数量减去期望分配的slot数量获得balance值。将每个节点的balance从小到大进行排序获得sn数组。
6、用dst_idx和src_idx游标分别从sn数组的头部和尾部开始遍历。目的是为了把尾部节点的slot分配给头部节点。

sn数组保存的balance列表排序后，负数在前面，正数在后面。负数表示需要有slot迁入，所以使用dst_idx游标，正数表示需要有slot迁出，所以使用src_idx游标。理论上sn数组各节点的balance值加起来应该为0，不过由于在计算期望分配的slot的时候只是使用直接取整的方式，所以可能出现balance值之和不为0的情况，balance值之和不为0即为节点不平衡的slot数量，由于slot总数有16384个，不平衡数量相对于总数，基数很小，所以对rebalance流程影响不大。

7、获取sn[dst_idx]和sn[src_idx]的balance值较小的那个值，该值即为需要从sn[src_idx]节点迁移到sn[dst_idx]节点的slot数量。
8、接着通过compute_reshard_table方法计算源节点的slot如何分配到源节点列表。这个方法在reshard流程中也有调用，具体步骤可以参考reshard流程的第六步。
9、如果是simulate模式，则只是打印出迁移列表。
10、如果没有设置simulate，则执行move_slot操作，迁移slot，传入的参数为:quiet=>true,:dots=>false,:update=>true。
11、迁移完成后更新sn[dst_idx]和sn[src_idx]的balance值。如果balance值为0后，游标向前进1。
12、直到dst_idx到达src_idx游标，完成整个rebalance操作。
 

add-node将新节点加入集群

add-node命令可以将新节点加入集群，节点可以为master，也可以为某个master节点的slave。

add-node    new_host:new_port existing_host:existing_port
          --slave
          --master-id
add-node有两个可选参数：

--slave：设置该参数，则新节点以slave的角色加入集群
--master-id：这个参数需要设置了--slave才能生效，--master-id用来指定新节点的master节点。如果不设置该参数，则会随机为节点选择master节点。
可以看下add-node命令的执行示例：

$redis-trib.rb add-node --slave --master-id dcb792b3e85726f012e83061bf237072dfc45f99 10.180.157.202:6379 10.180.157.199:6379
add-node流程如下：
1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息，check_cluster方法检查集群是否健康。
2、如果设置了--slave，则需要为该节点寻找master节点。设置了--master-id，则以该节点作为新节点的master，如果没有设置--master-id，则调用get_master_with_least_replicas方法，寻找slave数量最少的master节点。如果slave数量一致，则选取load_cluster_info_from_node顺序发现的第一个节点。load_cluster_info_from_node顺序的第一个节点是add-node设置的existing_host:existing_port节点，后面的顺序根据在该节点执行cluster nodes返回的结果返回的节点顺序。
3、连接新的节点并与集群第一个节点握手。
4、如果没设置–slave就直接返回ok，设置了–slave，则需要等待确认新节点加入集群，然后执行cluster replicate命令复制master节点。
5、至此，完成了全部的增加节点的流程。
 

del-node从集群中删除节点

del-node可以把某个节点从集群中删除。del-node只能删除没有分配slot的节点。删除命令传递两个参数：

host:port：从该节点获取集群信息。
node_id：需要删除的节点id。
del-node执行结果示例如下：

$redis-trib.rb del-node 10.180.157.199:6379 d5f6d1d17426bd564a6e309f32d0f5b96962fe53

del-node流程如下：

1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息。
2、根据传入的node id获取节点，如果节点没找到，则直接提示错误并退出。
3、如果节点分配的slot不为空，则直接提示错误并退出。
4、遍历集群内的其他节点，执行cluster forget命令，从每个节点中去除该节点。如果删除的节点是master，而且它有slave的话，这些slave会去复制其他master，调用的方法是get_master_with_least_replicas，与add-node没设置--master-id寻找master的方法一样。

5、然后关闭该节点

 

set-timeout设置集群节点间心跳连接的超时时间

set-timeout用来设置集群节点间心跳连接的超时时间，单位是毫秒，不得小于100毫秒，因为100毫秒对于心跳时间来说太短了。该命令修改是节点配置参数cluster-node-timeout，默认是15000毫秒。通过该命令，可以给每个节点设置超时时间，设置的方式使用config set命令动态设置，然后执行config rewrite命令将配置持久化保存到硬盘。以下是示例：

$redis-trib.rb set-timeout 10.180.157.199:6379 30000

 

call在集群全部节点上执行命令

call命令可以用来在集群的全部节点执行相同的命令。call命令也是需要通过集群的一个节点地址，连上整个集群，然后在集群的每个节点执行该命令。

$ redis-trib.rb call 10.180.157.199:6379 get key

 

import将外部redis数据导入集群

import命令可以把外部的redis节点数据导入集群。导入的流程如下：

1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息，check_cluster方法检查集群是否健康。
2、连接外部redis节点，如果外部节点开启了cluster_enabled，则提示错误。
3、通过scan命令遍历外部节点，一次获取1000条数据。
4、遍历这些key，计算出key对应的slot。
5、执行migrate命令,源节点是外部节点,目的节点是集群slot对应的节点，如果设置了--copy参数，则传递copy参数，如果设置了--replace，则传递replace参数。
6、不停执行scan命令，直到遍历完全部的key。
7、至此完成整个迁移流程
这中间如果出现异常，程序就会停止。没使用--copy模式，则可以重新执行import命令，使用--copy的话，最好清空新的集群再导入一次。
 

import命令更适合离线的把外部redis数据导入，在线导入的话最好使用更专业的导入工具，以slave的方式连接redis节点去同步节点数据应该是更好的方式。

下面是一个例子

./redis-trib.rb import --from 10.0.10.1:6379 10.10.10.1:7000
上面的命令是把 10.0.10.1:6379（redis 2.8）上的数据导入到 10.10.10.1:7000这个节点所在的集群

  

宕机情况

• 当某个从节点挂掉之后，对于redis集群来说几乎没有什么影响，相当于这个从节点对应的 主节点少了一个备份而已。
• 当某一个主节点挂掉之后，redis 会从这个 主节点 的 多个从节点 中推选一个出来，担当master的工作，并且把之前依附在
• 主节点的从节点调整依附到新的master上。如果新任的master也挂掉并且他没有从节点了，那么这个集群也真正的挂掉了。

集群创建时 replicas 参数 指定情况。

• 使用 --replicas 1 参数时，如果节点数量少于六个。
  报错
  *** ERROR: Invalid configuration for cluster creation.
  *** Redis Cluster requires at least 3 master nodes.
  *** This is not possible with 5 nodes and 1 replicas per node.
  *** At least 6 nodes are required.

• 使用 --replicas 1 参数时，如果节点数量 大于六个，且为单数时。
  这样会造成某个master拥有两个salve