Redis集群搭建

为什么要有集群

之前我们已经讲了主从的概念，一主可以多从，如果同时的访问量过大(1000w),主服务肯定就会挂掉，数据服务就挂掉了或者发生自然灾难
大公司都会有很多的服务器(华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区、东北地区、台港澳地区机房)

集群的概念

集群是一组相互独立的、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。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。
当请求到来首先由负载均衡服务器处理，把请求转发到另外的一台服务器上。

redis集群

分类
软件层面：只有一台电脑，在这一台电脑上启动了多个redis服务。

硬件层面：存在多台实体的电脑，每台电脑上都启动了一个redis或者多个redis服务。

搭建集群
当前拥有两台虚拟机都是 CentOS主机192.168.0.130、192.168.0.131， 用两台虚拟机模拟6个节点，一台机器3个节点，创建出3 master、3 salve 环境。Redis 官方提供了 redis-trib.rb 这个工具，就在解压目录的 src 目录中，第三步中已将它复制到 /usr/local/bin 目录中，可以直接在命令行中使用了

为什么是以上的配置呢？

错误:创建集群的配置无效。 Redis集群至少需要3个主节点。 至少6个节点

安装过程

1. 下载并解压

#工作目录
cd /root/software  
#下载
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.4.tar.gz 
#解压
tar -zxvf redis-3.2.4.tar.gz　

2. 编译安装

#切换到解压目录里面
cd redis-3.2.4
#执行编译
make && make install

3. 将 redis-trib.rb 复制到 /usr/local/bin 目录下

将redis应用中执行集群的工具移动到用户环境中

很明显这个redis-trib.rb工具是用 ruby 实现的，所以需要安装ruby和环境

unbuntu系统ruby环境配置

安装redisgem

以上报错就是缺少缺少redis库。

在线安装：

gem install redis

离线安装：

如果linux不能访问外网，就离线安装，附地址：https://rubygems.global.ssl.fastly.net/gems/redis-3.2.1.gem
下载之后打入linux。执行安装：

gem install -l ./redis-3.2.1.gem

安装ruby环境

sudo apt-get install ruby

centos系统ruby环境配置

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

#将redis应用中执行集群的工具移动到用户环境中
cd src

cp redis-trib.rb /usr/local/bin/　

4. 创建 Redis 节点

首先在 192.168.31.245 机器上 /root/software/redis-3.2.4 目录下创建 redis_cluster 目录；

mkdir redis_cluster　　

在 redis_cluster 目录下，创建名为7000、7001、7002的目录，并将 redis.conf 拷贝到这三个目录中

mkdir 7000 7001 7002
cp redis.conf redis_cluster/7000
cp redis.conf redis_cluster/7001
cp redis.conf redis_cluster/7002　　

分别修改这三个配置文件，修改如下内容

port  7000                                        //端口7000,7002,7003        
bind 本机ip                                       //默认ip为127.0.0.1 需要改为其他节点机器可访问的ip 否则创建集群时无法访问对应的端口，无法创建集群
daemonize    yes                               //redis后台运行
pidfile  /var/run/redis_7000.pid          //pidfile文件对应7000,7001,7002
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  15000                //请求超时  默认15秒，可自行设置
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　

运行各个服务

redis-server redis_cluster/7000/redis.conf
redis-server redis_cluster/7001/redis.conf
redis-server redis_cluster/7002/redis.conf


#查看运行的进程
ps -aux |grep redis
#查看端口运行是否正确
netstat -autnlp |grep redis
#关闭服务
kill -9 pid

192.168.0.131类似以上操作

创建集群

redis-trib.rb  create  --replicas  1  192.168.0.130:7000 192.168.0.130:7001  192.168.0.130:7002 192.168.0.131:7003  192.168.0.131:7004  192.168.0.131:7005

集群验证

在7005节点执行命令 set hello world

然后在另外一台7002端口，查看 key 为 hello 的内容， get hello

简单说一下原理

redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

Redis 集群没有并使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了7000端口的节点。

Redis 集群会把数据存在一个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进行数据同步。当读取数据时，也根据一致性哈希算法到对应的 master 节点获取数据。只有当一个master 挂掉之后，才会启动一个对应的 salve 节点，充当 master 。

需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存活的主节点数小于总节点数的一半时，整个集群就无法提供服务了。