Redis 第10章 Redis Cluster
第10章 Redis Cluster
1. 引入集群
问题：
- 容量不够，redis如何进行扩容？
- 并发写操作， redis如何分摊？
什么是集群：
Redis 集群实现了对Redis的水平扩容，即启动N个redis节点，将整个数据库分布存储在这N个节点中，每个节点存储总数据的1/N。
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。
2. 创建集群
2.1 安装ruby环境：
本身redis集群的安装是很麻烦了，通过ruby工具，可以非常方便的将一系列命令打包为一个脚本！
（1）无网环境（CentOS6）
依次执行在安装光盘下的Package目录(/media/CentOS_6.8_Final/Packages)下的rpm包：
| rpm -ivh compat-readline5-5.2-17.1.el6.x86_64.rpm |
| rpm -ivh ruby-libs-1.8.7.374-4.el6_6.x86_64.rpm |
| rpm -ivh ruby-1.8.7.374-4.el6_6.x86_64.rpm |
| rpm -ivh ruby-irb-1.8.7.374-4.el6_6.x86_64.rpm |
| rpm -ivh ruby-rdoc-1.8.7.374-4.el6_6.x86_64.rpm |
| rpm -ivh rubygems-1.3.7-5.el6.noarch.rpm |
（2）无网环境（CentOS7）
进入Package目录(/run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages)，拷贝如下安装包到独立目录rpmruby
进入此目录运行如下命令，按照依赖安装
rpm -Uvh *.rpm --nodeps --force
（3）联网环境
在联网状态下，执行yum安装，执行yum -y install ruby;
之后安装rubygem,rubygem是ruby的包管理框架。yum -y install rubygems
2.2 安装redis gem
redis-3.2.0.gem是一个通过ruby操作redis的插件！
拷贝redis-3.2.0.gem到/opt目录下，在opt目录下执行 gem install --local redis-3.2.0.gem；
2.3 制作6个redis配置文件
端口号分别是：6379,6380,6381,6389,6390,6391
注意：每个配置文件中需要指定
样例：
注意在创建集群的时候，初始化的时候，把所有节点的dump文件全部删掉。
2.4 开启集群
①首先依次启动6个节点，启动后，会在当前文件夹生成nodes-xxxx.conf文件
②配置集群
在/opt/redis-3.2.5/src目录下，执行命令：
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.31.211:6379 192.168.31.211:6380 192.168.31.211:6381
192.168.31.211:6389 192.168.31.211:6390 192.168.31.211:6391
注意，此处不要用127.0.0.1，请用真实IP地址！
③之后登录到客户端，通过 cluster nodes 命令查看集群信息
④6个节点，为什么是三主三从？
配置机器，至少需要6个节点，否则会报错：
命令create,代表创建一个集群。参数--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。一个集群至少要有三个主节点，分配原则尽量保证每个主数据库运行在不同的IP地址，每个从库和主库不在一个IP地址上。
2.5 slot
进入集群后，如果我们，直接写入数据，可能会看到报错信息：
这是因为，集群中多了slot(插槽)的设计。一个 Redis 集群包含 16384 个插槽（hash slot）， 数据库中的每个键都属于这 16384 个插槽的其中一个， 集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽， 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和 。
集群中的每个节点负责处理一部分插槽。 举个例子， 如果一个集群可以有主节点， 其中：
节点 A 负责处理 0 号至 5500 号插槽。
节点 B 负责处理 5501 号至 11000 号插槽。
节点 C 负责处理 11001 号至 16383 号插槽。
2.6 集群中写入数据
2.6.1 客户端重定向
①在redis-cli每次录入、查询键值，redis都会计算出该key应该送往的插槽，如果不是该客户端对应服务器插槽，redis会报错，并告知应前往的redis实例地址和端口。
②redis-cli客户端提供了 –c 参数实现自动重定向。如 redis-cli -c –p 6379 登入后，再录入、查询键值对可以自动重定向。
③每个slot可以存储一批键值对。
2.6.2 如何多键操作
采用哈希算法后，会自动地分配slot，而 不在一个slot下的键值，是不能使用mget,mset等多键操作。
如果有需求，需要将一批业务数据一起插入呢？
解决：可以通过{}来定义组的概念，从而使key中{}内相同内容的键值对放到一个slot中去。
2.7 集群中读取数据
2.8 集群中故障恢复
问题1：如果主节点下线？从节点能否自动升为主节点？
答：主节点下线，从节点自动升为主节点。
问题2：主节点恢复后，主从关系会如何？
主节点恢复后，主节点变为从节点！
问题3：如果所有某一段插槽的主从节点都宕掉，redis服务是否还能继续?
答：服务是否继续，可以通过redis.conf中的cluster-require-full-coverage参数进行控制。
主从都宕掉，意味着有一片数据，会变成真空，没法再访问了！
如果无法访问的数据，是连续的业务数据，我们需要停止集群，避免缺少此部分数据，造成整个业务的异常。此时可以通过配置cluster-require-full-coverage为yes.
如果无法访问的数据，是相对独立的，对于其他业务的访问，并不影响，那么可以继续开启集群体提供服务。此时，可以配置cluster-require-full-coverage为no。
2.9 集群的Jedis开发
2.10 集群的优缺点
优点：
- 实现扩容
- 分摊压力
- 无中心配置相对简单
缺点：
- 多键操作是不被支持的
- 多键的Redis事务是不被支持的。lua脚本不被支持。
- 由于集群方案出现较晚，很多公司已经采用了其他的集群方案，而代理或者客户端分片的方案想要迁移至redis cluster，需要整体迁移而不是逐步过渡，复杂度较大。
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