必备redis6教程-分布式缓存Redis6.X+高可用集群课程介绍-小滴课堂

第十七章 【高级篇】Redis6.X高可用之Cluster集群和分片

第1集 Redis6.X节点高可用之Cluster集群介绍

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群介绍

• 背景

  • Sentinel解决了主从架构故障自动迁移的问题
  • 但是Master主节点的写能力和存储能力依旧受限
  • 使用Redis的集群cluster就是为了解决单机Redis容量有限的问题，将数据按一定的规则分配到多台机器

• 什么是集群Cluster

  • 是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理
  • 容易和分布式弄混，分布式系统简单的可以认为就一个庞大的系统，进行拆分度多个小系统

  • 例子：小滴课堂-老王，去银行存钱

    • Anna小姐姐是窗口一的工作人员，包括取号、开户、存钱、挂失、对公业务等等

    • 问题一

      • Anna小姐姐事情很多导致效率低，就找几个人，每个人负责不同的事情，客户根据需求进行选择，这个就是分布式。

    • 问题二

      • 老帆是负责存钱的，只有一个窗口导致排长队，集群的话就可以搞多个窗口，同时对外提供服务

• Redis集群模式介绍

  • Cluster模式是Redis3.0开始推出
  • 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
  • 官方要求：至少6个节点才可以保证高可用，即3主3从；扩展性强、更好做到高可用
  • 各个节点会互相通信，采用gossip协议交换节点元数据信息
  • 数据分散存储到各个节点

第2集 Redis6.X节点高可用之Cluster数据分片和虚拟哈希槽介绍

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster数据分片和虚拟哈希槽介绍

• 背景

  • 主节点的写能力和存储能力受限
  • 单台机器无法满足需求，因此把数据分散存储到多个机器
  • 类似案例：mysql分库分表

• 常见的数据分区算法

  • 哈希取模

    • 对选择的 partitioning key 计算其哈希值，得到的哈希值就是对应的分区

  • 范围分片

    • 通过确定分区键是否在某个范围内来选择分区

  • 一致性Hash分区

  • redis cluster集群没有采用一致性哈希方案，而是采用【数据分片】中的哈希槽来进行数据存储与读取的

• 什么是Redis的哈希槽 slot

  • Redis集群预分好16384个槽，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

• 大体流程

  • 假设主节点的数量为3，将16384个槽位按照【用户自己的规则】去分配这3个节点，每个节点复制一部分槽位

    • 节点1的槽位区间范围为0-5460
    • 节点2的槽位区间范围为5461-10922
    • 节点3的槽位区间范围为10923-16383
    • 注意：从节点是没有槽位的，只有主节点才有

  • 存储查找

    • 对要存储查找的键进行crc16哈希运算,得到一个值，并取模16384，判断这个值在哪个节点的范围区间
    • 假设crc16("test_key")%16384=3000，就是节点一
    • crc16算法不是简单的hash算法，是一种校验算法

• 使用哈希槽的好处就在于可以方便的添加或移除节点。

  • 当需要增加节点时，只需要把其他节点的某些哈希槽挪到新节点就可以了；
  • 当需要移除节点时，只需要把移除节点上的哈希槽挪到其他节点就行了

第3集 Redis6.X节点高可用之Cluster集群环境准备

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群环境准备

• 说明

  • 旧版本的需要使用ruby语言进行构建，新版5之后直接用redis-cli即可
  • 6个节点，三主双从，主从节点会自动分配，不是人工指定
  • 主节点故障后，从节点会替换主节点

• 注意点：

  • 把之前的rdb、aof文件删除

• 节点(网络安全组开放端口)

  • 6381、6382
  • 6383、6384
  • 6385、6386

• 配置

bind 0.0.0.0

port 6381

daemonize yes

requirepass "123456"

logfile "/usr/local/redis/log/redis1.log"

dbfilename "xdclass1.rdb"

dir "/usr/local/redis/data"

appendonly yes

appendfilename "appendonly1.aof"

masterauth "123456"

#是否开启集群

cluster-enabled yes

​

# 生成的node文件，记录集群节点信息，默认为nodes.conf，防止冲突，改为nodes-6381.conf

cluster-config-file nodes-6381.conf

#节点连接超时时间

cluster-node-timeout 20000

#集群节点的ip，当前节点的ip

cluster-announce-ip 172.18.172.109

#集群节点映射端口

cluster-announce-port 6381

#集群节点总线端口,节点之间互相通信，常规端口+1万

cluster-announce-bus-port 16381

bind 0.0.0.0

port 6386

daemonize yes

requirepass "123456"

logfile "/usr/local/redis/log/redis6.log"

dbfilename "xdclass6.rdb"

dir "/usr/local/redis/data"

appendonly yes

appendfilename "appendonly6.aof"

masterauth "123456"

cluster-enabled yes

cluster-config-file nodes-6386.conf

cluster-node-timeout 20000

cluster-announce-ip 172.18.172.109

cluster-announce-port 6386

cluster-announce-bus-port 

第4集 Redis6.X节点高可用之Cluster集群三主三从搭建实战

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群三主三从搭建实战

• 启动6个节点

./redis-server ../conf/cluster/redis1.conf

./redis-server ../conf/cluster/redis2.conf

./redis-server ../conf/cluster/redis3.conf

./redis-server ../conf/cluster/redis4.conf

./redis-server ../conf/cluster/redis5.conf

./redis-server ../conf/cluster/redis6.conf

• 加入集群(其中一个节点执行即可)

  • --cluster 构建集群全部节点信息
  • --cluster-replicas 1 主从节点的比例，1表示1主1从的方式

./redis-cli -a 123456 --cluster create 172.18.172.109:6381 172.18.172.109:6382 172.18.172.109:6383 172.18.172.109:6384 172.18.172.109:6385 172.18.172.109:6386 --cluster-replicas 1

• 检查状态信息(其中一个节点执行即可)

./redis-cli -a 123456 --cluster check 172.18.172.109:6381

第5集 Redis6.X节点高可用之Cluster集群读写命令实战

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群读写命令

• 集群状态

./redis-cli -c -a 123456 -p 6379

#集群信息

cluster info

#节点信息

cluster nodes

• 测试集群读写命令set/get

  • key哈希运算计算槽位置
  • 槽在当前节点的话直接插入/读取，否则自动转向到对应的节点

• 操作都是主节点操作，从节点只是备份

• 流程解析

  • 启动应用

  • 加入集群

  • 从节点请求复制主节点（主从复制一样）

    • 先全量
    • 再增量

第6集 Redis6.X节点高可用之Cluster集群整合SpringBoot2.X

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群整合SpringBoot2.X

• 不在同个网络，所以集群改为阿里云公网ip地址才可以访问

  • 公司开发部署都会用同个网络
  • 配置文件修改

    • 动态修改配置

      • config set cluster-announce-ip 8.129.113.233

  #对外的ip

  cluster-announce-ip 8.129.113.233   

  #对外端口

  cluster-announce-port   

  #集群桥接端口

  cluster-announce-bus-por  

• 连接池添加 (之前添加)

      org.apache.commons

      commons-pool2

• 配置文件（注释Sentinel相关配置）

    cluster:

    #命名的最多转发次数

      max-redirects: 3

      nodes: 8.129.113.233:6381,8.129.113.233:6382,8.129.113.233:6383,8.129.113.233:6384,8.129.113.233:6385,8.129.113.233:6386

第7集 Redis6.X高可用之Cluster集群故障自动转移实战和总结

简介： Redis6.X节点高可用之Cluster集群故障自动转移实战

• 集群里面有故障怎么办， 我们就来操作一遍

• 流程

  • kill掉主节点
  • 从节点成为新的master节点

• 命令

./redis-cli -c -a 123456 -p 6381

#集群信息

cluster info

#节点信息

cluster nodes

• 高可用架构总结

  • 主从模式：读写分离，备份，一个Master可以有多个Slaves
  • 哨兵sentinel：监控，自动转移，哨兵发现主服务器挂了后，就会从slave中重新选举一个主服务器
  • 集群： 为了解决单机Redis容量有限的问题，将数据按一定的规则分配到多台机器，内存/QPS不受限于单机，提高并发量。