Redis高可用架构-Redis集群，一文get三种方式

前言

容量不够，redis如何进行扩容？ 并发写操作， redis如何分摊？
另外，主从模式，薪火相传模式，主机宕机，导致ip地址发生变化，应用程序中配置需要修改对应的主机地址、端口等信息。
之前通过代理主机来解决，但是redis3.0中提供了解决方案。就是无中心化集群配置。
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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。

如何构建集群

1. 删除持久化数据

将rdb,aof文件都删除掉。

2.制作6个实例，6379,6380,6381,6389,6390,6391

3. 配置基本信息

• 开启daemonize yes

• Pid文件名字

• 指定端口

• Log文件名字

• Dump.rdb名字

• Appendonly 关掉或者换名字

4.redis cluster配置修改

• cluster-enabled yes 打开集群模式
• cluster-config-file nodes-6379.conf 设定节点配置文件名
• cluster-node-timeout 15000 设定节点失联时间，超过该时间（毫秒），集群自动进行主从切换。

include /home/bigdata/redis.conf
port 6379
pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
dbfilename "dump6379.rdb"
dir "/home/bigdata/redis_cluster"
logfile "/home/bigdata/redis_cluster/redis_err_6379.log"
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 15000

5.修改好redis6379.conf文件，拷贝多个redis.conf文件

6.使用查找替换修改另外5个文件

例如：:%s/6379/6380

7. 启动6个redis服务

8. 将六个节点合成一个集群

组合之前，请确保所有redis实例启动后，nodes-xxxx.conf文件都生成正常。

合体：

cd /opt/redis-6.2.1/src

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.11.101:6379 192.168.11.101:6380 192.168.11.101:6381 192.168.11.101:6389 192.168.11.101:6390 192.168.11.101:6391

此处不要用127.0.0.1， 请用真实IP地址

–replicas 1 采用最简单的方式配置集群，一台主机，一台从机，正好三组。


普通方式登录

可能直接进入读主机，存储数据时，会出现MOVED重定向操作。所以，应该以集群方式登录。

9. -c 采用集群策略连接，设置数据会自动切换到相应的写主机

10. 通过 cluster nodes 命令查看集群信息

11. redis cluster 如何分配这六个节点?

• 一个集群至少要有三个主节点。
• 选项 --cluster-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。
• 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。

12.什么是slots

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

• 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 5460 号插槽。

• 节点 B 负责处理 5461 号至 10922 号插槽。

• 节点 C 负责处理 10923 号至 16383 号插槽。

13.在集群中录入值

• 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的插槽，redis会报错，并告知应前往的redis实例地址和端口。

• redis-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。

• 不在一个slot下的键值，是不能使用mget,mset等多键操作。
  

• 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。
  

14.查询集群中的值

• CLUSTER GETKEYSINSLOT 返回 count 个 slot 槽中的键。

.
15.集群的Jedis开发

即使连接的不是主机，集群会自动切换主机存储。主机写，从机读。
无中心化主从集群。无论从哪台主机写的数据，其他主机上都能读到数据。

public class JedisClusterTest {
  public static void main(String[] args) { 
     Set<HostAndPort>set =new HashSet<HostAndPort>();
     set.add(new HostAndPort("192.168.31.211",6379));
     JedisCluster jedisCluster=new JedisCluster(set);
     jedisCluster.set("k1", "v1");
     System.out.println(jedisCluster.get("k1"));
  }
}

16.Redis 集群提供了以下好处

• 实现扩容

• 分摊压力

• 无中心配置相对简单

17.Redis 集群的不足

• 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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