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非常适合新手的redis cluster搭建过程

码侠江湖 2021-06-11

Redis集群演进过程

  1. Redis单节点
  2. 主从复制:
    复制主要实现了数据的多机备份,以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。
    故障恢复无法自动化;写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。
  3. 哨兵(Sentinel):
    在复制的基础上,哨兵实现了自动化的故障恢复。
    缺陷是写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。
  4. Cluster集群:
    通过分片集群,Redis解决了写操作无法负载均衡,以及存储能力受到单机限制的问题,而且也具有故障迁移(主从切换)的功能,实现了较为完善的高可用方案。
非常适合新手的redis cluster搭建过程

科普特性

请对照上面的架构图

  • redis cluster不支持单机版本的16个默认数据库,仅有0数据库, select命令被禁用
  • key空间被划分为16384个哈希槽,每个master节点负责处理16384个哈希槽的子集;
    当集群没有发生重配,集群是稳定的
  • 每个master都可能有1个或多个slave节点, 这些节点将在网络分区或者发生故障时尝试替代master节点, 同时这些slave节点也可用于支撑大规模的读操作
  • 将key映射到哈希操作的算法是 hash_slot = CRC16(16)mod 16384

例外:key hash tags:
{user1000}.following和{user1000}.followers两个键值将被放在一个哈希槽,因为只有子字符串user1000将被用来计算哈希槽。

  • Cluster bus:每个redis节点都有一个用于集群节点间通信的tcp端口(在原客户端访问端口之上加上1000),
  • 节点使用 gossip协议和配置更新机制,以避免在正常情况下在节点之间交换过多的消息,因此交换的消息数量不是指数级的
  • redis客户端可以向集群中每个节点发送查询(包括从节点),节点将会分析查询key,找到负责对应哈希槽的节点。

当前节点能处理最好,不能处理将返回 MOVED error、哈希槽、能处理的节点,客户端将自行定向到特定新节点查询。

  • 一般情况下slave节点会将客户端请求重定向到负责对应哈希槽的master节点,但是为了支撑大规模读,可以给slave节点开启 READONLY

搭建Redis Cluster

本文使用一个单物理机,搭建伪Redis Cluster(3主3从)

  1. 创建redis-cluster目录,存放集群
  2. 下载最新版redis-6.2.4, 将bin目录下的可执行文件、redis.conf拷贝到同级目录redis01
  3. 修改redis01 目录下redis.conf配置:
    • port 7001
    • cluster-enabled  yes        // 之前被注释
  4. 将redis01拷贝多个,形成redis02, redis02, redis04, redis05,redis06 ,
    修改对应redis.conf port为7002 7003 7004 7005 7006
非常适合新手的redis cluster搭建过程
  1. 启动6个redis节点,使用start.sh脚本( chmod +x start.sh)
     每个启动命令后面的 & 表示后台启动
cd redis01
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis02
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis03
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis04
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis05
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis06
./redis-server redis.conf &
cd ..
非常适合新手的redis cluster搭建过程
  1. 准备组建redis cluster

redis 5+可以使用redis-cli 特定命令来组建集群;redis3,4使用redis-trib.rb来协助组建集群。

使用redis-cli --cluster命令创建由6个节点组成的redis cluser,其中cluster-replicas 1将为每个master节点创建slave节点  (不带上这个cluster-replicas,会创建了6个master节点组成的redis cluster).

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7001 \
127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005   127.0.0.1:7006 \
--cluster-replicas 1
非常适合新手的redis cluster搭建过程
  1. 验证集群状态
    使用 redis-cli -p 7001 -c登录节点
    使用 cluster nodes查看节点状态 非常适合新手的redis cluster搭建过程

      以上操作搭建了由3master 3Slave形成的高可用redis cluster
     节点角色由自动生成的nodes.conf文件维护

  1. 客户端实操

如果觉得以上过程很繁琐,Redis官方提供了另外的工具,在utils目录create-cluster脚本。

  1. create-cluster start
  2. create-cluster create
    就会创建3 mater 3 slave组成的redis cluster(首节点端口从30001 开始),这样前置知识可能没有按部就班清晰。

总结

以上就是Redis Cluster科普级别的知识, 帮助大家快速全面了解Redis Cluster特性, 快速搭建Redis Cluster。
好记性不如烂笔头,倒腾一次,记录一次。


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