Redis集群搭建以及Python操作集群

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一. 概述.

1. 单机redis部署https://www.jianshu.com/p/acd3281d9074

2. redis集群介绍

Redis Cluster是Redis的分布式解决方案，在3.0版本正式推出，有效地解
决了Redis分布式方面的需求。当遇到单机内存、并发、流量等瓶颈时，可
以采用Cluster架构方案达到负载均衡的目的

3. 集群原理参照redis开发与运维, 作者讲的非常好, 一看便知

4. redis集群集群功能限制

Redis集群相对单机在功能上存在一些限制，需要开发人员提前了解，
在使用时做好规避。限制如下：

• key批量操作支持有限。如mset、mget，目前只支持具有相同slot值的
  key执行批量操作。对于映射为不同slot值的key由于执行mget、mget等操作可
  能存在于多个节点上因此不被支持。
• key事务操作支持有限。同理只支持多key在同一节点上的事务操
  作，当多个key分布在不同的节点上时无法使用事务功能。
• key作为数据分区的最小粒度，因此不能将一个大的键值对象如
  hash、list等映射到不同的节点。
• 不支持多数据库空间。单机下的Redis可以支持16个数据库，集群模
  式下只能使用一个数据库空间，即db0。
• 复制结构只支持一层，从节点只能复制主节点，不支持嵌套树状复
  制结构

二. redis集群搭建

1. 准备节点

• 获取源码包
  wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.11.tar.gz
• 解压
  tar -zxf redis-3.2.11.tar.gz
• 编译
  cd redis-3.2.11 && make
  会在src目录下创建可执行文件, 如下:

redis-benchmark redis-check-aof redis-check-rdb
redis-cli   redis-sentinel  redis-server    redis-trib.rb

• 拷贝到/usr/local/redis/bin下

mkdir -p  /usr/local/redis/bin
mkdir -p  /usr/local/redis/cluster
mkdir -p /usr/local/redis/cluster/7000

cd src
# 拷贝可执行文件
cp redis-benchmark redis-check-aof redis-check-rdb redis-cli redis-sentinel redis-server redis-trib.rb /usr/local/redis/bin/

# 拷贝配置文件
cd .. && cp redis.conf /usr/local/redis/7000

#将/usr/local/redis/bin路径加入到环境变量
vim /etc/profile
PATH=/usr/local/redis/bin:$PATH
保存后执行source /etc/profile生效

• Redis集群一般由多个节点组成，节点数量至少为6个才能保证组成完整
  高可用的集群。每个节点需要开启配置cluster-enabled yes，让Redis运行在集
  群模式下
• 首先创建7000节点目录, 修改配置文件, 随后拷贝至7001 7002 7003 7004 7005, 批量修改
• 进入到7000目录, 修改配置文件

cd /usr/local/redis/cluster
# 修改配置文件
vim 7000/redis.conf

• 需要修改配置文件如下

# 绑定网卡(依据自己需求)
bind 0.0.0.0
# 端口
port 7000
# 守护进程运行方式开启
daemonize yes
# pid文件
pidfile /var/run/redis_7000.pid
# 日志文件保存位置
logfile "/usr/local/redis/cluster/7000/redis.log"
# 目录设置
dir "/usr/local/redis/cluster/7000"
# 集群配置
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7000.conf
cluster-node-timeout 15000

• 将7000拷贝至其他五个目录

cd /usr/local/redis/cluster
cp -r 7000 7001
cp -r 7000 7002
cp -r 7000 7003
cp -r 7000 7004
cp -r 7000 7005


# 使用sed修改, 将配置文件中的7000替换成各自的节点
sed -i 's/7000/7001/g' 7001/redis.conf 
sed -i 's/7000/7002/g' 7002/redis.conf 
sed -i 's/7000/7003/g' 7003/redis.conf 
sed -i 's/7000/7004/g' 7004/redis.conf 
sed -i 's/7000/7005/g' 7005/redis.conf

• 目录结构如下

yum install tree -y
[root@instance-kbjefgng cluster]# tree
.
├── 7000
│   ├── redis.conf
├── 7001
│   ├── redis.conf
├── 7002
│   ├── redis.conf
├── 7003
│   ├── redis.conf
├── 7004
│   ├── redis.conf
└── 7005
    ├── redis.conf

[root@instance-kbjefgng redis]# tree bin
bin
├── redis-benchmark
├── redis-check-aof
├── redis-check-rdb
├── redis-cli
├── redis-sentinel
├── redis-server
└── redis-trib.rb

• 开启6个节点

redis-server 7000/redis.conf 
redis-server 7001/redis.conf 
redis-server 7002/redis.conf 
redis-server 7003/redis.conf 
redis-server 7004/redis.conf 
redis-server 7005/redis.conf

2. 用redis-trib.rb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，使用之
前需要安装Ruby依赖环境

• 安装ruby

# ruby官网
# http://www.ruby-lang.org/en/downloads/
# 选择合适的版本, 本宝选择2.4.5
wget https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/2.4/ruby-2.4.5.tar.gz

# 常规操作
tar -zxf ruby-2.4.5.tar.gz 
cd ruby-2.4.5/
./configure --prefix=/usr/local/ruby
make && make install

• 加入到环境变量

vim /etc/profile
PATH=/usr/local/ruby/bin:$PATH
source 生效

• ruby安装redis包
  官网https://rubygems.org/搜索redis
  本宝安装3.2.1版本

# 使用ruby包管理器gem安装redis
gem install redis -v 3.2.1

• ruby环境准备完成, 使用redis-trib.rb构建集群
  查看帮助

[root@instance-kbjefgng redis]# redis-trib.rb help
Usage: redis-trib   

  create          host1:port1 ... hostN:portN
                  --replicas 
  check           host:port

• 使用redis-trib.rb create构建
  redis-trib.rb create --replicas 1 0.0.0.0:7000 0.0.0.0:7001 0.0.0.0:7002 0.0.0.0:7003 0.0.0.0:7004 0.0.0.0:7005

构建过程如下:

[root@instance-kbjefgng cluster]# redis-trib.rb create --replicas 1  0.0.0.0:7000 0.0.0.0:7001 0.0.0.0:7002 0.0.0.0:7003 0.0.0.0:7004 0.0.0.0:7005

# 一个副本

>>> Creating cluster
/usr/local/ruby/lib/ruby/gems/2.4.0/gems/redis-3.2.1/lib/redis/client.rb:443: warning: constant ::Fixnum is deprecated
>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
# 主从情况
Using 3 masters:
0.0.0.0:7000
0.0.0.0:7001
0.0.0.0:7002
Adding replica 0.0.0.0:7003 to 0.0.0.0:7000
Adding replica 0.0.0.0:7004 to 0.0.0.0:7001
Adding replica 0.0.0.0:7005 to 0.0.0.0:7002
# 槽情况, 总共0-16383个槽, 分配到三个master节点上
M: 7477f892ff332ab393face782be606626fe1336d 0.0.0.0:7000
   slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 97b1cef8e9ef167158a57649af82e5f5b7c518c3 0.0.0.0:7001
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 0f24de58844cb3c6ec355d4c272b122cfb601936 0.0.0.0:7002
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: d67c8782e7cce986fbc300a3425642046370b830 0.0.0.0:7003
   replicates 7477f892ff332ab393face782be606626fe1336d
S: 26ff32fb6f241eab220722caf581df9e96d3ab23 0.0.0.0:7004
   replicates 97b1cef8e9ef167158a57649af82e5f5b7c518c3
S: aa7ed81beb087d265ac7a9c72dddf9f5e35da6f3 0.0.0.0:7005
   replicates 0f24de58844cb3c6ec355d4c272b122cfb601936
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes

• yes同意后, 构建执行, 查看如下:

>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join...
>>> Performing Cluster Check (using node 0.0.0.0:7000)
M: 7477f892ff332ab393face782be606626fe1336d 0.0.0.0:7000
   slots:0-5460 (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: d67c8782e7cce986fbc300a3425642046370b830 127.0.0.1:7003
   slots: (0 slots) slave
   replicates 7477f892ff332ab393face782be606626fe1336d
S: 26ff32fb6f241eab220722caf581df9e96d3ab23 127.0.0.1:7004
   slots: (0 slots) slave
   replicates 97b1cef8e9ef167158a57649af82e5f5b7c518c3
S: aa7ed81beb087d265ac7a9c72dddf9f5e35da6f3 127.0.0.1:7005
   slots: (0 slots) slave
   replicates 0f24de58844cb3c6ec355d4c272b122cfb601936
M: 97b1cef8e9ef167158a57649af82e5f5b7c518c3 127.0.0.1:7001
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 0f24de58844cb3c6ec355d4c272b122cfb601936 127.0.0.1:7002
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

• 构建完成, 集群完整性检查
  redis-trib.rb check 0.0.0.0:7000

[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

所有槽都分配到节点

• 至此redis集群搭建完成, 想了解更多redis集群的知识, 请查看本宝推荐的书籍(第三遍推荐, 哈哈)
• 目录结构如下

[root@instance-kbjefgng redis]# tree cluster/
cluster/
├── 7000
│   ├── dump.rdb
│   ├── nodes-7000.conf
│   ├── redis.conf
│   └── redis.log
├── 7001
│   ├── dump.rdb
│   ├── nodes-7001.conf
│   ├── redis.conf
│   └── redis.log
├── 7002
│   ├── dump.rdb
│   ├── nodes-7002.conf
│   ├── redis.conf
│   └── redis.log
├── 7003
│   ├── dump.rdb
│   ├── nodes-7003.conf
│   ├── redis.conf
│   └── redis.log
├── 7004
│   ├── dump.rdb
│   ├── nodes-7004.conf
│   ├── redis.conf
│   └── redis.log
└── 7005
    ├── dump.rdb
    ├── nodes-7005.conf
    ├── redis.conf
    └── redis.log

6 directories, 24 files

三. python操作redis集群

• 操作单机redis, 推荐redis-py
  安装pip install redis
  使用见github
  https://github.com/andymccurdy/redis-py

• 操作集群, 推荐 redis-py-cluster
  安装 pip install redis-py-cluster
  使用: http://readthedocs.org/projects/redis-py-cluster/