Redis详解（七）——集群

​Redis3.0版本之前，可以通过Redis Sentinel（哨兵）来实现高可用 ( HA )，从3.0版本之后，官方推出了Redis Cluster，它的主要用途是实现数据分片(Data Sharding)，不过同样可以实现HA，是官方当前推荐的方案。

在Redis Sentinel模式中，每个节点需要保存全量数据，冗余比较多，而在Redis Cluster模式中，每个分片只需要保存一部分的数据，对于内存数据库来说，还是要尽量的减少冗余。在数据量太大的情况下，故障恢复需要较长时间，另外，内存实在是太贵了。。。

Redis Cluster的具体实现细节是采用了Hash槽的概念，集群会预先分配16384个槽，并将这些槽分配给具体的服务节点，通过对Key进行CRC16(key)%16384运算得到对应的槽是哪一个，从而将读写操作转发到该槽所对应的服务节点。当有新的节点加入或者移除的时候，再来迁移这些槽以及其对应的数据。在这种设计之下，我们就可以很方便的进行动态扩容或缩容，个人也比较倾向于这种集群模式。

传送门：Redis Cluster官方介绍

当然，关于高可用的实现方案，也可以将这两种模式结合起来使用，不过比较复杂，不太推荐。

搭建集群:

​ Redis Cluster集群至少需要三个master节点，本文将以单机多实例的方式部署3个主节点及3个从节点，6个节点实例分别使用不同的端口及工作目录

1、首先，在redis安装目录/usr/local/redis-4.0.6下新建目录redis-cluster，并在该目录下再新建6个子目录，8001,8002,8003,8004,8005,8006，此时目录结构如下图所示：

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# pwd
/usr/local/redis-4.0.6/redis-cluster
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# ll
total 24
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8001
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8002
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8003
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8004
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8005
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul  7 18:42 8006

2、将redis安装目录/usr/local/redis-4.0.6下的redis.conf文件拷贝至8001文件夹，并修改以下配置：

daemonize yes #开启后台运行
port 8001 #工作端口
bind 172.16.0.15 #绑定机器的内网IP,一定要设置呀老铁，不要用127.0.0.1
dir /usr/local/redis-cluster/8001/ #指定工作目录，rdb,aof持久化文件将会放在该目录下，不同实例一定要配置不同的工作目录
cluster-enabled yes #启用集群模式
cluster-config-file nodes-8001.conf #生成的集群配置文件名称，集群搭建成功后会自动生成，在工作目录下
cluster-node-timeout 5000 #节点宕机发现时间，可以理解为主节点宕机后从节点升级为主节点时间
appendonly yes #开启AOF模式
pidfile /var/run/redis_8001.pid #pid file所在目录

3、把8001文件夹下的redis.conf文件拷贝到其他5个目录，并重新修改port 、dir、cluster-config-file 三个属性

这里可以使用sed命令快速修改

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8002/g' 8002/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8003/g' 8003/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8004/g' 8004/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8005/g' 8005/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# sed -i 's/8001/8006/g' 8006/redis.conf

4、由于创建集群需要用到redis-trib这个命令，它依赖Ruby和RubyGems，因此我们要先安装一下

[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# yum install ruby
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# yum install rubygems
[root@VM_0_15_centos redis-cluster]# gem install redis --version 3.3.3

5、Ruby安装完成之后，我们开始启动6个节点

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8001/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8002/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8003/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8004/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8005/redis.conf
[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-server redis-cluster/8006/redis.conf

6、查看一下服务是否正常起来了

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ps -ef|grep redis
root     20290     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8001 [cluster]
root     20295     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8002 [cluster]
root     20300     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8003 [cluster]
root     20305     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8004 [cluster]
root     20310     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8005 [cluster]
root     20312     1  0 18:33 ?        00:00:02 ./src/redis-server *:8006 [cluster]
root     22913 15679  0 19:31 pts/2    00:00:00 grep --color=auto redis

ok，6个节点都已经正常启动。

7、开始创建集群

[root@VM_0_15_centos redis-4.0.6]# ./src/redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.0.15:8001 172.16.0.15:8002 172.16.0.15:8003 172.16.0.15:8004 172.16.0.15:8005 172.16.0.15:8006

由控制台可以看到，集群已经创建完毕，那么我们到8001这个节点看一下集群节点状态

172.16.0.15:8001> cluster nodes
068ac2afe1ade8b69b83226453fecc2b79cd93ae 172.16.0.15:8004@18004 slave 421ebe9e0a5ac6c811935ecd9dba83ef119dec17 0 1531008204920 4 connected
784c727c83a5952d3714ac211021f909cc4dfee4 172.16.0.15:8005@18005 slave eb5d700e2f030c02fb1f30ba4420d0b4f7170d84 0 1531008203000 5 connected
0537099e7cc7ab595c7aad5f0c96985251b85ec0 172.16.0.15:8006@18006 slave 79262341417df0a11eaf31e72bbf3e26f5f60ebf 0 1531008204419 6 connected
421ebe9e0a5ac6c811935ecd9dba83ef119dec17 172.16.0.15:8001@18001 myself,master - 0 1531008204000 1 connected 0-5460
eb5d700e2f030c02fb1f30ba4420d0b4f7170d84 172.16.0.15:8002@18002 master - 0 1531008203000 2 connected 5461-10922
79262341417df0a11eaf31e72bbf3e26f5f60ebf 172.16.0.15:8003@18003 master - 0 1531008203419 3 connected 10923-16383

控制台信息显示: 当前集群中存在3个主节点和3个从节点，说明我们的集群已经搭建成功

至此，Redis Cluster集群就搭建完成了！