# Redis 入门到精通(十一)-- 集群

# Redis 入门到精通（十一）-- 集群

## 一、redis 集群 -- 集群简介

### 1、现状问题：业务发展过程中遇到的峰值瓶颈

- redis提供的服务OPS可以达到10万/秒，当前业务OPS已经达到10万/秒。

- 内存单机容量达到256G，当前业务需求内存容量1T。

- 使用集群的方式可以快速解决上述问题。

### 2、集群架构

集群就是使用网络将若干台计算机联通起来，并提供统一的管理方式，使其对外呈现单机的服务效果。

### 3、集群作用

- 分散单台服务器的访问压力，实现负载均衡。

- 分散单台服务器的存储压力，实现可扩展性。

- 降低单台服务器宕机带来的业务灾难。

### 4、集群示例图：

## 二、redis 集群 -- 集群存储结构设计

### 1、redis 集群存储结构设计包括：

1）redis 数据存储设计

2）redis 集群内部通讯设计

### 2、redis 数据存储设计

- 通过算法设计，计算出 key 应该保存的位置。

- 将所有的存储空间计划切割成16384份，每台主机保存一部分。

每份代表的是一个存储空间，不是一个key的保存空间。

- 将key按照计算出的结果放到对应的存储空间。

### 3、redis 集群内部通讯设计

- 各个数据库相互通信，保存各个库中槽的编号数据。

- 一次命中，直接返回。

- 一次未命中，告知具体位置。

## 三、redis 集群 -- cluster集群搭建

### 1、cluster集群搭建：master-01 窗口 服务端

（打开一个终端，作为主节点1 master-01 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录 （master-01窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 切换到 redis 安装目录下的 data 目录（此目录为自己创建的目录） （master-01窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/data/

# 清除 data 目录下的所有文件。

rm -rf *

# 切换到 redis 安装目录下

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 查看并编辑 redis 配置文件，添加 cluster集群 配置

vim conf/redis.conf

# 内容如下：

port 6379

daemonize no

dir /usr/local/redis/redis-4.0.0/data

dbfilename dump-6379.rdb

rdbcompression yes

rdbchecksum yes

save 10 2

appendonly yes

appendfsync always

appendfilename appendonly-6379.aof

bind 127.0.0.1

databases 16

cluster-enabled yes

cluster-config-file nodes-6379.conf

cluster-node-timeout 10000

# 切换到 redis 安装目录下的 conf 目录：

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/conf/

# 复制 redis.conf 6个，并改变相应端口号等。

cat redis.conf > redis-6379.conf

sed "s/6379/6380/g" redis-6379.conf > redis-6380.conf

sed "s/6379/6381/g" redis-6379.conf > redis-6381.conf

sed "s/6379/6382/g" redis-6379.conf > redis-6382.conf

sed "s/6379/6383/g" redis-6379.conf > redis-6383.conf

sed "s/6379/6384/g" redis-6379.conf > redis-6384.conf

sed "s/6379/6385/g" redis-6379.conf > redis-6385.conf

# 检查一下各配置文件，端口号和输出文件是否已经配置好

cat redis-6380.conf

cat redis-6381.conf

cat redis-6382.conf

cat redis-6383.conf

cat redis-6384.conf

cat redis-6385.conf

# 切换到 redis 安装目录下

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务

redis-server conf/redis-6379.conf

```

### 2、cluster集群搭建：master-02 窗口 服务端

（打开一个终端，作为主节点2 master-02 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（master-02窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务

redis-server conf/redis-6380.conf

```

### 3、cluster集群搭建：master-03 窗口 服务端

（打开一个终端，作为主节点3 master-03 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（master-03窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务(master-03窗口)：

redis-server conf/redis-6381.conf

```

### 4、cluster集群搭建：slave-01 窗口 服务端

（打开一个终端，作为从节点1 slave-01 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-01窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务

redis-server conf/redis-6382.conf

```

### 5、cluster集群搭建：slave-02 窗口 服务端

（打开一个终端，作为从节点2 slave-02 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-02窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务

redis-server conf/redis-6383.conf

```

### 6、cluster集群搭建：slave-03 窗口 服务端

（打开一个终端，作为从节点3 slave-03 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-03 窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 指定配置文件，启动 redis 服务

redis-server conf/redis-6384.conf

```

### 7、打开另一终端客户端（主命令操作客户端 窗口）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（主命令操作客户端 窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 查看 redis 服务端 启动情况

ps -ef | grep redis

# 查看 src 目录的 redis-trib.rb (需要提前安装 ruby-2.3.1p112 和 gem-2.7.7, 并注意版本冲突问题)

# 切换到 redis 安装目录下的 src 目录

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/src/

# 当前目录，启动 redis-trib.rb 创建一对一集群

./redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:6379 127.0.0.1:6380 127.0.0.1:6381 127.0.0.1:6382

127.0.0.1:6383 127.0.0.1:6384

Can I set the above configuration?(type 'yes' to accept): yes

# 所有节点都加入配置,redis 集群搭建完成。

```

### 8、打开另一终端客户端（机动客户端 窗口），连接 节点服务端

```java

# 启动另一客户端（机动客户端 窗口）：

# 切换到 redis 安装目录 data 目录（集群创建后，生成多个配置文件）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/data/

# 查看几个配置文件变化

cat nodes-6379.conf

cat nodes-6384.conf

```

### 9、redis 搭建方式

1）原生安装（单条命令）

- 配置服务器（3主3从）。

- 建立通信（Meet）。

- 分槽（Slot）。

- 搭建主从（master-slave）。

2）工具安装（批处理）。

## 四、redis 集群 -- 设置与获取数据

### 1、打开另一终端客户端（master-cli-01客户端 窗口）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（master-cli-01客户端 窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 连接 redis 集群服务器（默认连接6379），创建数据

redis-cli -c

127.0.0.1:6379> set name redis-6379

```

### 2、打开另一终端客户端（slave-cli-01客户端 窗口）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-cli-01客户端 窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 连接 redis 集群服务器，获取数据

redis-cli -c -p 6382

127.0.0.1:6382> get name

```

## 五、redis 集群 -- 主从下线与主从切换

### 1、cluster集群搭建：slave-01 窗口 服务端，测试停止 slave-01（6382从节点1服务）

（打开一个终端，作为从节点1 slave-01 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-01窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 测试停止 slave-01（6382从节点1服务），查看其他节点服务日志变化

Ctrl + c 停止6382从节点1服务slave-01

# 指定配置文件，启动 redis 服务，再次查看其他节点服务日志变化

redis-server conf/redis-6382.conf

```

### 2、cluster集群搭建：master-01 窗口 服务端

（打开一个终端，作为主节点1 master-01 窗口 服务端）

```java

# 切换到 redis 安装目录 （master-01窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 测试停止 主节点1 master-01-6379 服务，查看其他节点服务日志变化

Ctrl + c 停止6379主节点1服务master-01

# 指定配置文件，启动 redis 服务，再次查看其他节点服务日志变化

redis-server conf/redis-6379.conf

```

### 3、打开另一终端客户端（slave-cli-01客户端 窗口）

```java

# 切换到 redis 安装目录下（slave-cli-01客户端 窗口）

cd /usr/local/redis/redis-4.0.0/

# 连接 redis 集群服务器，获取数据

redis-cli -c -p 6382

127.0.0.1:6382> get name

# 查看节点信息

127.0.0.1:6382> cluster nodes

```

### 4、Cluster 配置

1）添加节点

```java

cluster-enabled yes|no

```

2）cluster 配置文件名，该文件属于自动生成，仅用于快速查找文件并查询文件内容

```java

cluster-config-file <filename>

```

3）节点服务响应超时时间，用于判定该节点是否下线或切换为从节点

```java

cluster-node-timeout <milliseconds>

```

4）master 连接的 slave 最小数量

```java

cluster-migration-barrier <count>

```

### 5、Cluster 节点操作命令

1）查看集群节点信息

```java

cluster nodes

```

2）进入一个从节点 redis，切换其主节点

```java

cluster replicate <master-id>

```

3）发现一个新节点，新增主节点

```java

cluster meet ip:port

```

4）忽略一个没有solt的节点

```java

cluster forget <id>

```

5）手动故障转移

```java

cluster failover

```

### 6、redis-trib 命令

1）添加节点：redis-trib.rb add-node

2）删除节点：redis-trib.rb del-node

3）重新分片：redis-trib.rb reshard

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# Redis 入门到精通（十）-- 哨兵

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