Redis6：第十二章：（1）Redis 集群

一、问题

　　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。

二、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。

三、准备集群（制作6个实例，6379,6380,6381,6389,6390,6391）

1、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

　　

2、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

　　示例：

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

　　

3、修改好redis6379.conf文件，拷贝多个redis.conf文件

　　

 

4、使用查找替换修改另外5个文件 

例如：:%s/6379/6380 

5、启动6个redis服务

　　

四、合成集群

　　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：（注意：Redis6.0 可以直接直接使用命令，低版本的 Redis 需要安装 Ruby 环境。）

cd  /opt/redis-6.2.1/src

　　  使用命令配置集群：

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。

　　

　　

五、集群连接

　　-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。

　　

六、通过 cluster nodes 命令查看集群信息

cluster nodes

　　

　　

七、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。

八、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。

　　

七、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。

　　 

八、查询集群中的值

CLUSTER KEYSLOT <key> 计算键 key 应该被放置在哪个槽上；
 
CLUSTER COUNTKEYSINSLOT <slot> 返回槽 slot 目前包含的键值对数量；
 
CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 返回 count 个 slot 槽中的键；

　　

九、故障恢复

　　如果主节点下线？从节点能否自动升为主节点？注意：15秒超时

　　  

　　主节点恢复后，主从关系会如何？主节点回来变成从机。

　　  

　　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?

　　如果某一段插槽的主从都挂掉，而cluster-require-full-coverage 为 yes ，那么 ，整个集群都挂掉

　　如果某一段插槽的主从都挂掉，而cluster-require-full-coverage 为no ，那么，该插槽数据全都不能使用，也无法存储。

　　redis.conf中的参数  cluster-require-full-coverage

十、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"));
  }
}

十一、Redis 集群好处

　　1、实现扩容；

　　2、分摊压力；

　　3、无中心配置相对简单；

十二、Redis 集群不足

　　1、多键操作是不被支持的；

　　2、多键的Redis事务是不被支持的。lua脚本不被支持；

　　3、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；