Redis Cluster

Redis Cluster

Redis-Cluster简介

什么是Redis-Cluster

为何要搭建Redis集群。Redis是在内存中保存数据的,而我们的电脑一般内存都不大,这也就意味着Redis不适合存储大数据,适合存储大数据的是Hadoop生态系统的Hbase或者是MogoDB。Redis更适合处理高并发,一台设备的存储能力是很有限的,但是多台设备协同合作,就可以让内存增大很多倍,这就需要用到集群。

Redis集群搭建的方式有多种,例如使用客户端分片、Twemproxy、Codis等,但从redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群,它是Redis官方提出的解决方案,Redis-Cluster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。其redis-cluster架构图如下:

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。

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.

分布存储机制-槽

(1)redis-cluster 把所有的物理节点映射到[0-16383]slot 上,cluster 负责维护

node<->slot<->value

(2)Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽,当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时,redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果,然后把结果对 16384 求余数,这样每个key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽,redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

例如三个节点:槽分布的值如下:

SERVER1: 0-5460

SERVER2: 5461-10922

SERVER3: 10923-16383

容错机制-投票

(1)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. 故障节点对应的从节点自动升级为主节点

(2)什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?

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.

2搭建Redis-Cluster

1搭建要求

需要 6 台 redis 服务器。搭建伪集群。

需要 6 个 redis 实例。

需要运行在不同的端口 7001-7006

2准备工作

(1)安装gcc 【此步省略】

Redis 是 c 语言开发的。安装 redis 需要 c 语言的编译环境。如果没有 gcc 需要在线安装。

yum install gcc-c++

(2)使用yum命令安装 ruby (我们需要使用ruby脚本来实现集群搭建)【此步省略】

yum install rubyyum install rubygems

----- 知识点小贴士 -----Ruby,一种简单快捷的面向对象(面向对象程序设计)脚本语言,在20世纪90年代由日本人松本行弘(Yukihiro Matsumoto)开发,遵守GPL协议和Ruby License。它的灵感与特性来自于 Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada以及 Lisp 语言。由 Ruby 语言本身还发展出了JRuby(Java平台)、IronRuby(.NET平台)等其他平台的 Ruby 语言替代品。Ruby的作者于1993年2月24日开始编写Ruby,直至1995年12月才正式公开发布于fj(新闻组)。因为Perl发音与6月诞生石pearl(珍珠)相同,因此Ruby以7月诞生石ruby(红宝石)命名RubyGems简称gems,是一个用于对 Ruby组件进行打包的 Ruby 打包系统

(3)将redis源码包上传到 linux 系统 ,解压redis源码包

(4)编译redis源码 ,进入redis源码文件夹

make

看到以下输出结果,表示编译成功

(5)创建目录/usr/local/redis-cluster目录, 安装6个redis实例,分别安装在以下目录

/usr/local/redis-cluster/redis-1

/usr/local/redis-cluster/redis-2

/usr/local/redis-cluster/redis-3

/usr/local/redis-cluster/redis-4

/usr/local/redis-cluster/redis-5

/usr/local/redis-cluster/redis-6

以第一个redis实例为例,命令如下

make install PREFIX=/usr/local/redis-cluster/redis-1

出现此提示表示成功,按此方法安装其余5个redis实例

(6)复制配置文件 将 /redis-3.0.0/redis.conf 复制到redis下的bin目录下

[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-2/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-3/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-4/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-5/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-6/bin

3配置集群

(1)修改每个redis节点的配置文件redis.conf

修改运行端口为7001 (7002 7003 .....)

将cluster-enabled yes 前的注释去掉(632行)

(2)启动每个redis实例

以第一个实例为例,命令如下

cd /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin/ ./redis-server redis.conf

把其余的5个也启动起来,然后查看一下是不是都启动起来了

[root@localhost ~]# ps -ef | grep redis root 15776 15775 0 08:19 pts/1 00:00:00 ./redis-server *:7001 [cluster] root 15810 15784 0 08:22 pts/2 00:00:00 ./redis-server *:7002 [cluster] root 15831 15813 0 08:23 pts/3 00:00:00 ./redis-server *:7003 [cluster] root 15852 15834 0 08:23 pts/4 00:00:00 ./redis-server *:7004 [cluster] root 15872 15856 0 08:24 pts/5 00:00:00 ./redis-server *:7005 [cluster] root 15891 15875 0 08:24 pts/6 00:00:00 ./redis-server *:7006 [cluster] root 15926 15895 0 08:24 pts/7 00:00:00 grep redis

(3)上传redis-3.0.0.gem ,安装 ruby用于搭建redis集群的脚本。

[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem Successfully installed redis-3.0.0 1 gem installed Installing ri documentation for redis-3.0.0... Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...

(4)使用 ruby 脚本搭建集群。

进入redis源码目录中的src目录 执行下面的命令

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.140:7001 192.168.25.140:7002 192.168.25.140:7003192.168.25.140:7004 192.168.25.140:7005 192.168.25.140:7006

出现下列提示信息

>>> Creating cluster Connecting to node 192.168.25.140:7001: OK Connecting to node 192.168.25.140:7002: OK Connecting to node 192.168.25.140:7003: OK Connecting to node 192.168.25.140:7004: OK Connecting to node 192.168.25.140:7005: OK Connecting to node 192.168.25.140:7006: OK >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... Using 3 masters: 192.168.25.140:7001 192.168.25.140:7002 192.168.25.140:7003 Adding replica 192.168.25.140:7004 to 192.168.25.140:7001 Adding replica 192.168.25.140:7005 to 192.168.25.140:7002 Adding replica 192.168.25.140:7006 to 192.168.25.140:7003 M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master S: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004 replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 S: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005 replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d S: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006 replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes >>> Nodes configuration updated >>> Assign a different config epoch to each node >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster Waiting for the cluster to join.... >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.25.140:7001) M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master M: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004 slots: (0 slots) master replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 M: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005 slots: (0 slots) master replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d M: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006 slots: (0 slots) master replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 [OK] All nodes agree about slots configuration. >>> Check for open slots... >>> Check slots coverage... [OK] All 16384 slots covered.

连接Redis-Cluster

1客户端工具连接

Redis-cli 连接集群:

redis-cli -p 主机ip -p 端口(集群中任意端口) -c

-c:代表连接的是 redis 集群

测试值的存取:

(1)从本地连接到集群redis 使用7001端口 加 -c 参数

(2)存入name值为abc ,系统提示此值被存入到了7002端口所在的redis (槽是5798)

(3)提取name的值,可以提取。

(4)退出(quit)

(5)再次以7001端口进入 ,不带-c

(6)查询name值,无法获取,因为值在7002端口的redis上

(7)我们以7002端口进入,获取name值发现是可以获取的,而以其它端口进入均不能获取

2 SpringDataRedis连接Redis集群

修改品优购工程 在pinyougou-common工程添加spring 配置文件

applicationContext-redis-cluster.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd"> <!-- 加载配置属性文件 --> <context:property-placeholder ignore-unresolvable="true" location="classpath:properties/redis-cluster-config.properties" /> <bean id="redis-clusterConfiguration" class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterConfiguration"> <property name="maxRedirects" value="${redis.maxRedirects}"></property> <property name="clusterNodes"> <set> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host1}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port1}"></constructor-arg> </bean> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host2}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port2}"></constructor-arg> </bean> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host3}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port3}"></constructor-arg> </bean> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host4}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port4}"></constructor-arg> </bean> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host5}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port5}"></constructor-arg> </bean> <bean class="org.springframework.data.redis.connection.redis-clusterNode"> <constructor-arg name="host" value="${redis.host6}"></constructor-arg> <constructor-arg name="port" value="${redis.port6}"></constructor-arg> </bean> </set> </property> </bean> <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig"> <property name="maxIdle" value="${redis.maxIdle}" /> <property name="maxTotal" value="${redis.maxTotal}" /> </bean> <bean id="jeidsConnectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory" > <constructor-arg ref="redis-clusterConfiguration" /> <constructor-arg ref="jedisPoolConfig" /> </bean> <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate"> <property name="connectionFactory" ref="jeidsConnectionFactory" /> </bean> </beans>

添加属性文件redis-cluster-config.properties

#cluster configuration redis.host1=192.168.25.140 redis.port1=7001 redis.host2=192.168.25.140 redis.port2=7002 redis.host3=192.168.25.140 redis.port3=7003 redis.host4=192.168.25.140 redis.port4=7004 redis.host5=192.168.25.140 redis.port5=7005 redis.host6=192.168.25.140 redis.port6=7006 redis.maxRedirects=3 redis.maxIdle=100 redis.maxTotal=600

模拟集群异常测试

关闭节点命令

./redis-cli -p 端口 shutdown

(1)测试关闭7001 和7004, 看看会发生什么。

(2)测试关闭7001、7002、7003 会发生什么。

原文发布于微信公众号 - 一点博客(xiaochen_182)

原文发表时间:2019-01-17

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