Redis Cluster 集群的搭建

一、redis-cluster设计
Redis集群搭建的方式有多种,例如使用zookeeper等,但从redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群,Redis-Cluster采用无中心结构,每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。

其结构特点:
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上(不一定是平均分配),cluster 负责维护node<->slot<->value。
5、Redis集群预分好16384个桶,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,根据 CRC16(key) mod 16384的值,决定将一个key放到哪个桶中。

1、redis cluster节点分配
现在我们是三个主节点分别是:A, B, C 三个节点,它们可以是一台机器上的三个端口,也可 以是三台不同的服务器。那么,采用哈希槽 (hash slot)的方式来分配16384个slot 的话,它们三个节点分别承担的slot 区间是:
节点A覆盖0-5460;
节点B覆盖5461-10922;
节点C覆盖10923-16383.
获取数据:
如果存入一个值,按照redis cluster哈希槽的算法: CRC16('key')384 = 6782。 那么就会把这个key 的存储分配到 B 上了。同样,当我连接(A,B,C)任何一个节点想获取'key'这个key时,也会这样的算法,然后内部跳转到B节点上获取数据。

2、Redis Cluster主从模式
redis cluster 为了保证数据的高可用性,加入了主从模式,一个主节点对应一个或多个从节点,主节点提供数据存取,从节点则是从主节点拉取数据备份,当这个主节点挂掉后,就会有这个从节点选取一个来充当主节点,从而保证集群不会挂掉。
上面那个例子里, 集群有ABC三个主节点, 如果这3个节点都没有加入从节点,如果B挂掉了,我们就无法访问整个集群了。A和C的slot也无法访问。
所以我们在集群建立的时候,一定要为每个主节点都添加了从节点, 比如像这样, 集群包含主节点A、B、C, 以及从节点A1、B1、C1, 那么即使B挂掉系统也可以继续正确工作。
B1节点替代了B节点,所以Redis集群将会选择B1节点作为新的主节点,集群将会继续正确地提供服务。 当B重新开启后,它就会变成B1的从节点。
不过需要注意,如果节点B和B1同时挂了,Redis集群就无法继续正确地提供服务了。

二、redis集群的搭建
1、下载和解包

cd /usr/local/
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.1.tar.gz
tar -zxvf /redis-3.2.1.tar.gz

2、 编译安装

cd redis-3.2.1
make && make install

3、创建redis节点
测试我们选择2台服务器,分别为:10.0.0.1,10.0.0.2.每分服务器有3个节点。
我先在10.0.0.1创建3个节点:

  cd /usr/local/
  mkdir redis_cluster  //创建集群目录
  cd redis_cluster
  mkdir 7000 7001 7002  //分别代表三个节点    其对应端口 7000 7001 7002
 //创建7000节点为例,拷贝到7000目录
 cp /usr/local/redis-3.2.1/redis.conf  ./7000/   
 //拷贝到7001目录
 cp /usr/local/redis-3.2.1/redis.conf  ./7001/   
 //拷贝到7002目录
 cp /usr/local/redis-3.2.1/redis.conf  ./7002/

分别对7001,7002、7003文件夹中的3个文件修改对应的配置

daemonize    yes                          //redis后台运行
pidfile  /var/run/redis_7000.pid          //pidfile文件对应7000,7002,7003
port  7000                                //端口7000,7002,7003
cluster-enabled  yes                      //开启集群  把注释#去掉
cluster-config-file  nodes_7000.conf      //集群的配置  配置文件首次启动自动生成 7000,7001,7002
cluster-node-timeout  5000                //请求超时  设置5秒够了
appendonly  yes                           //aof日志开启  有需要就开启,它会每次写操作都记录一条日志
bind 10.0.0.1 127.0.0.1          //添加机器IP,有顺序要求,否则无法加入集群

4、启动各节点(两台服务器方式一样)

cd /usr/local
redis-server  redis_cluster/7000/redis.conf
redis-server  redis_cluster/7001/redis.conf
redis-server  redis_cluster/7002/redis.conf
redis-server  redis_cluster/7003/redis.conf
redis-server  redis_cluster/7004/redis.conf
redis-server  redis_cluster/7005/redis.conf

5、查看服务

 ps -ef | grep redis   #查看是否启动成功
 netstat -tnlp | grep redis #可以看到redis监听端口

三、创建集群
前面已经准备好了搭建集群的redis节点,接下来我们要把这些节点都串连起来搭建集群。官方提供了一个工具:redis-trib.rb(/usr/local/redis-3.2.1/src/redis-trib.rb) 它是用ruby写的一个程序,所以我们还得安装ruby.

yum -y install ruby ruby-devel rubygems rpm-build 

再用 gem 这个命令来安装 redis接口 gem是ruby的一个工具包.

gem install redis 

其中 gem install redis命令执行时出现了:redis requires Ruby version >= 2.2.2的报错,查了资料发现是Centos默认支持ruby到2.0.0,可gem 安装redis需要最低是2.2.2
解决办法是 先安装rvm,再把ruby版本提升至2.3.3
1.安装curl

sudo yum install curl
  1. 安装RVM
    网上很多资料是
curl -L get.rvm.io | bash -s stable 

现在不行了,换成
设置https验证,如果按照以前的教程的话是没有这一部的,不过现在需要了,否则会报错。

gpg --keyserver hkp://keys.gnupg.net --recv-keys 409B6B1796C275462A1703113804BB82D39DC0E3

curl -sSL https://get.rvm.io | bash -s stable

source /usr/local/rvm/scripts/rvm

查看rvm库中已知的ruby版本
rvm list known

安装一个ruby版本
rvm install 2.4.1

使用一个ruby版本
rvm use 2.4.1

再安装redis就可以了
gem install redis

安装完成后,并且确认所有的节点都启动,接下来使用redis-trib.rb create 创建集群

/usr/local/redis-3.2.1/src/redis-trib.rb  create  --replicas  1  10.0.0.1:7000 10.0.0.1:7001  10.0.0.1:7002 10.0.0.2:7003  10.0.0.2:7004  10.0.0.2:7005

解释下, --replicas 1 表示 自动为每一个master节点分配一个slave节点 上面有6个节点,程序会按照一定规则生成 3个master(主)3个slave(从)
防火墙一定要开放监听的端口(处理开启7000 外还要17000 其他节点类似),否则会创建失败。
运行中,提示Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
接下来 提示 Waiting for the cluster to join
如果一直等待,检查防火墙端口是否开启,以及redis.conf文件中bind 的IP地址是否配上。
到这里集群已经初步搭建好了。

四、集群重启
1、pkill redis停止之前的redis进程 【pkill -9 redis】
2、然后把aof,rdb,nodes节点文件删除
3、Flushdb 清空当前数据库
4、重新创建集群

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