一:关于redis cluster
1:redis cluster的现状
reids-cluster计划在redis3.0中推出，可以看作者antirez的声明:http://antirez.com/news/49 (ps:跳票了好久，今年貌似加快速度了),目前的最新版本见:https://raw.githubusercontent.com/antirez/redis/3.0/00-RELEASENOTES
作者的目标:Redis Cluster will support up to ~1000 nodes. 赞...
目前redis支持的cluster特性(已测试):
1):节点自动发现
2):slave->master 选举,集群容错
3):Hot resharding:在线分片
4):集群管理:cluster xxx
5):基于配置(nodes-port.conf)的集群管理
6):ASK 转向/MOVED 转向机制.
2:redis cluster 架构
1)redis-cluster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master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,cluster 负责维护node<->slot<->key
2) redis-cluster选举:容错
(1)领着选举过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与故障节点通信超过(cluster-node-timeout),认为该节点故障，自动触发故障转移操作.
(2):什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?
a:如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完成时进入fail状态. ps : redis-3.0.0.rc1加入cluster-require-full-coverage参数,默认关闭,打开集群兼容部分失败.
b: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.
ps:当集群不可用时,所有对集群的操作做都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN The cluster is down)错误
二:redis cluster的使用
1:安装redis cluster
1):安装redis-cluster依赖:redis-cluster的依赖库在使用时有兼容问题,在reshard时会遇到各种错误,请按指定版本安装.
(1)确保系统安装zlib,否则gem install会报(no such file to load -- zlib)
- #download:zlib-1.2.6.tar
- ./configure
- make
- make install
(2)安装ruby:version(1.9.2)
- # ruby1.9.2
- cd /path/ruby
- ./configure -prefix=/usr/local/ruby
- make
- make install
- sudo cp ruby /usr/local/bin
(3)安装rubygem:version(1.8.16)
- # rubygems-1.8.16.tgz
- cd /path/gem
- sudo ruby setup.rb
- sudo cp bin/gem /usr/local/bin
(4)安装gem-redis:version(3.0.0)
- gem install redis --version 3.0.0
- #由于源的原因，可能下载失败，就手动下载下来安装
- #download地址:http://rubygems.org/gems/redis/versions/3.0.0
- gem install -l /data/soft/redis-3.0.0.gem
(5)安装redis-cluster
- cd /path/redis
- make
- sudo cp /opt/redis/src/redis-server /usr/local/bin
- sudo cp /opt/redis/src/redis-cli /usr/local/bin
- sudo cp /opt/redis/src/redis-trib.rb /usr/local/bin
2:配置redis cluster
1)redis配置文件结构:
使用包含(include)把通用配置和特殊配置分离,方便维护.
2)redis通用配置.
- #GENERAL
- daemonize no
- tcp-backlog 511
- timeout 0
- tcp-keepalive 0
- loglevel notice
- databases 16
- dir /opt/redis/data
- slave-serve-stale-data yes
- #slave只读
- slave-read-only yes
- #not use default
- repl-disable-tcp-nodelay yes
- slave-priority 100
- #打开aof持久化
- appendonly yes
- #每秒一次aof写
- appendfsync everysec
- #关闭在aof rewrite的时候对新的写操作进行fsync
- no-appendfsync-on-rewrite yes
- auto-aof-rewrite-min-size 64mb
- lua-time-limit 5000
- #打开redis集群
- cluster-enabled yes
- #节点互连超时的阀值
- cluster-node-timeout 15000
- cluster-migration-barrier 1
- slowlog-log-slower-than 10000
- slowlog-max-len 128
- notify-keyspace-events ""
- hash-max-ziplist-entries 512
- hash-max-ziplist-value 64
- list-max-ziplist-entries 512
- list-max-ziplist-value 64
- set-max-intset-entries 512
- zset-max-ziplist-entries 128
- zset-max-ziplist-value 64
- activerehashing yes
- client-output-buffer-limit normal 0 0 0
- client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
- client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
- hz 10
- aof-rewrite-incremental-fsync yes
3)redis特殊配置.
- #包含通用配置
- include /opt/redis/redis-common.conf
- #监听tcp端口
- port 6379
- #最大可用内存
- maxmemory 100m
- #内存耗尽时采用的淘汰策略:
- # volatile-lru -> remove the key with an expire set using an LRU algorithm
- # allkeys-lru -> remove any key accordingly to the LRU algorithm
- # volatile-random -> remove a random key with an expire set
- # allkeys-random -> remove a random key, any key
- # volatile-ttl -> remove the key with the nearest expire time (minor TTL)
- # noeviction -> don't expire at all, just return an error on write operations
- maxmemory-policy allkeys-lru
- #aof存储文件
- appendfilename "appendonly-6379.aof"
- #不开启rdb存储,只用于添加slave过程
- dbfilename dump-6379.rdb
- #cluster配置文件(启动自动生成)
- cluster-config-file nodes-6379.conf
- #部署在同一机器的redis实例，把auto-aof-rewrite搓开，因为cluster环境下内存占用基本一致.
- #防止同意机器下瞬间fork所有redis进程做aof rewrite,占用大量内存
- auto-aof-rewrite-percentage 80-100
3:cluster 操作
cluster集群相关命令,更多redis相关命令见文档:http://redis.readthedocs.org/en/latest/
- 集群
- 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。
- 节点
- CLUSTER MEET
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。 - CLUSTER FORGET
从集群中移除 node_id 指定的节点。 - CLUSTER REPLICATE
将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。 - CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。
- 槽(slot)
- 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）。 - 键
- 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。
4:redis cluster 运维操作
1)初始化并构建集群
(1)启动集群相关节点（必须是无数据的空节点）,指定配置文件和输出日志
- redis-server /opt/redis/conf/redis-6380.conf > /opt/redis/logs/redis-6380.log 2>&1 &
- redis-server /opt/redis/conf/redis-6381.conf > /opt/redis/logs/redis-6381.log 2>&1 &
- redis-server /opt/redis/conf/redis-6382.conf > /opt/redis/logs/redis-6382.log 2>&1 &
- redis-server /opt/redis/conf/redis-7380.conf > /opt/redis/logs/redis-7380.log 2>&1 &
- redis-server /opt/redis/conf/redis-7381.conf > /opt/redis/logs/redis-7381.log 2>&1 &
- redis-server /opt/redis/conf/redis-7382.conf > /opt/redis/logs/redis-7382.log 2>&1 &
(2):使用自带的ruby工具(redis-trib.rb)构建集群
- #redis-trib.rb的create子命令构建
- #--replicas 则指定了为Redis Cluster中的每个Master节点配备几个Slave节点
- #节点角色由顺序决定,先master之后是slave(为方便辨认,slave的端口比master大1000)
- redis-trib.rb create --replicas 1 10.10.34.14:6380 10.10.34.14:6381 10.10.34.14:6382 10.10.34.14:7380 10.10.34.14:7381 10.10.34.14:7382
(3):检查集群状态
- #redis-trib.rb的check子命令构建
- #ip:port可以是集群的任意节点
- redis-trib.rb check 10.10.34.14:6380
- [OK] All nodes agree about slots configuration.
- >>> Check for open slots...
- >>> Check slots coverage...
- [OK] All 16384 slots covered.
2):添加新master节点
(1)添加一个master节点:创建一个空节点（empty node），然后将某些slot移动到这个空节点上,这个过程目前需要人工干预
a):根据端口生成配置文件(ps:establish_config.sh是我自己写的输出配置脚本)
- sh establish_config.sh 6386 > conf/redis-6386.conf
b):启动节点
- redis-server /opt/redis/conf/redis-6386.conf > /opt/redis/logs/redis-6386.log 2>&1 &
c):加入空节点到集群
add-node 将一个节点添加到集群里面， 第一个是新节点ip:port, 第二个是任意一个已存在节点ip:port
- redis-trib.rb add-node 10.10.34.14:6386 10.10.34.14:6381
node:新节点没有包含任何数据， 因为它没有包含任何slot。新加入的加点是一个主节点， 当集群需要将某个从节点升级为新的主节点时， 这个新节点不会被选中，同时新的主节点因为没有包含任何slot，不参加选举和failover。
d):为新节点分配slot
- redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6386
- #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)
- How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500
- #选择要接受这些slot的node-id
- What is the receiving node ID? f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf
- #选择slot来源:
- #all表示从所有的master重新分配，
- #或者数据要提取slot的master节点id,最后用done结束
- Please enter all the source node IDs.
- Type 'all' to use all the nodes as source nodes for the hash slots.
- Type 'done' once you entered all the source nodes IDs.
- Source node #1:all
- #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.
- #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes
- #结束
3):添加新的slave节点
a):前三步操作同添加master一样
b)第四步:redis-cli连接上新节点shell,输入命令:cluster replicate 对应master的node-id
- cluster replicate 2b9ebcbd627ff0fd7a7bbcc5332fb09e72788835
注意:在线添加slave 时，需要bgsave整个master数据，并传递到slave，再由 slave加载rdb文件到内存，rdb生成和传输的过程中消耗Master大量内存和网络IO,以此不建议单实例内存过大，线上小心操作。
例如本次添加slave操作产生的rdb文件
- -rw-r--r-- 1 root root 34946 Apr 17 18:23 dump-6386.rdb
- -rw-r--r-- 1 root root 34946 Apr 17 18:23 dump-7386.rdb
4):在线reshard 数据:
对于负载/数据不均匀的情况，可以在线reshard slot来解决,方法与添加新master的reshard一样，只是需要reshard的master节点是已存在的老节点.
5):删除一个slave节点
- #redis-trib del-node ip:port '
' - redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:7386 'c7ee2fca17cb79fe3c9822ced1d4f6c5e169e378'
6):删除一个master节点
a):删除master节点之前首先要使用reshard移除master的全部slot,然后再删除当前节点
(redis-trib.rb一次只能把下线节点的slot迁移到一个节点上,如果需要均衡的迁移到其它节点需要执行多次reshard命令)
- #把10.10.34.14:6386节点slot和数据迁移到10.10.34.14:6380上
- redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6380
- #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)
- How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500(被删除master的所有slot数量)
- #选择要接受这些slot的node-id(10.10.34.14:6380)
- What is the receiving node ID? c4a31c852f81686f6ed8bcd6d1b13accdc947fd2 (ps:10.10.34.14:6380的node-id)
- Please enter all the source node IDs.
- Type 'all' to use all the nodes as source nodes for the hash slots.
- Type 'done' once you entered all the source nodes IDs.
- Source node #1:f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf(被删除master的node-id)
- Source node #2:done
- #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.
- #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes
b):删除空master节点
- redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:6386 'f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf'
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