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Redis聚类

發(fā)布時(shí)間：2023/12/3 数据库 32 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Redis聚类小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

本文是我們學(xué)院課程的一部分，標(biāo)題為Redis NoSQL鍵值存儲(chǔ) 。

這是Redis的速成班。您將學(xué)習(xí)如何安裝Redis并啟動(dòng)服務(wù)器。此外，您將在Redis命令行中亂七八糟。接下來(lái)是更高級(jí)的主題，例如復(fù)制，分片和集群，同時(shí)還介紹了Redis與Spring Data的集成。在這里查看！

1.簡(jiǎn)介

本教程的最后部分專門介紹Redis的最新和最酷但仍處于試驗(yàn)階段（尚未投入生產(chǎn)）的功能-群集。本部分的內(nèi)容主要基于Redis文檔部分http://redis.io/topics/cluster-tutorial和http://redis.io/topics/cluster-spec 。 Redis集群（或簡(jiǎn)稱為Redis集群）是一種分布式Redis部署，旨在解決以下主要目標(biāo)：

自動(dòng)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間分割數(shù)據(jù)集的能力
提供高性能和線性可擴(kuò)展性的能力
保留來(lái)自與大多數(shù)節(jié)點(diǎn)連接的客戶端的所有寫操作的能力（ 寫安全性 / 一致性 ）
能夠在大多數(shù)主節(jié)點(diǎn)都可訪問且每個(gè)不再可用的主節(jié)點(diǎn)上至少有一個(gè)可訪問的從節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)中生存的能力（ 可用性 ）

Redis Cluster是數(shù)據(jù)分片（分區(qū)）的替代（但更高級(jí)）解決方案，我們已經(jīng)在本教程的第4部分“ Redis Sharding”中看到過（但不是使用第三方工具，所有功能均由Redis本身提供）附加配置）。為了實(shí)現(xiàn)高可用性，Redis Cluster還高度依賴于主從復(fù)制，這在本教程的第3部分“ Redis復(fù)制”中已經(jīng)看到。

2. Redis集群限制

首先，與Redis Cluster相關(guān)的所有功能都處于實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?#xff0c;尚未準(zhǔn)備好用于生產(chǎn)。

構(gòu)建任何高度可用的分布式系統(tǒng)非常困難，但是Redis試圖使其成為可能。有一些局限性需要注意和權(quán)衡，我們已經(jīng)提到了其中一些，但在這里也有必要重復(fù)一下。

首先，處理多個(gè)按鍵的命令不被Redis的集群支持（ SINTER ， SUNION ，...）。這種功能需要在Redis節(jié)點(diǎn)之間移動(dòng)數(shù)據(jù)，這將使Redis Cluster無(wú)法在負(fù)載下提供可接受的性能和可預(yù)測(cè)的行為。通常，在Redis節(jié)點(diǎn)中處理命令的鍵不可用的所有操作都不會(huì)實(shí)現(xiàn)。

其次，Redis Cluster不支持像獨(dú)立版本的Redis一樣的多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。只有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)0，并且不允許SELECT 。

第三，Redis集群中的節(jié)點(diǎn)不將命令代理到存儲(chǔ)給定密鑰的正確節(jié)點(diǎn)，而是將客戶端重定向到服務(wù)給定范圍的密鑰空間的正確節(jié)點(diǎn)（所謂的query routing的混合形式）。最終，客戶端獲得群集拓?fù)涞淖钚卤硎?#xff0c;并且知道哪個(gè)節(jié)點(diǎn)提供密鑰的哪個(gè)子集，可以直接聯(lián)系正確的節(jié)點(diǎn)以發(fā)送給定命令（有效地回退到client side partitioning ）。

3.分片（分區(qū)）方案

正如我們從第4部分 Redis Sharding中已經(jīng)知道的那樣，有兩種數(shù)據(jù)分片（分區(qū)）方案用于拆分?jǐn)?shù)據(jù)，而一致性哈希是最先進(jìn)和廣泛使用的方案。 Redis Cluster不使用一致的哈希，而是使用不同形式的數(shù)據(jù)拆分，每個(gè)鍵都是所謂的hash slot 。

Redis群集中有16384個(gè)hash slots ，要計(jì)算給定密鑰的hash slot ，將計(jì)算該密鑰的CRC16函數(shù)（ http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check ），然后將其模將16384的值應(yīng)用于其結(jié)果。

Redis群集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都負(fù)責(zé)hash slots的子集。例如，讓我們考慮一個(gè)具有四個(gè)Redis節(jié)點(diǎn)＃ 1 ，＃ 2 ，＃ 3和＃ 4的集群。這可能會(huì)給我們以下hash slots分布：

Redis節(jié)點(diǎn)1包含從0到4096的 hash slots
Redis節(jié)點(diǎn)2包含從4097到8192的 hash slots
Redis節(jié)點(diǎn)3包含從8193到12288的 hash slots
Redis節(jié)點(diǎn)4包含從12289到16383的 hash slots

這種分片（分區(qū)）方案可以輕松更改群集的拓?fù)?#xff08;添加和刪除節(jié)點(diǎn)）。例如，如果需要添加新節(jié)點(diǎn)＃5，則應(yīng)將來(lái)自節(jié)點(diǎn)＃ 1 ，＃ 2 ，＃ 3和＃ 4的一些hash slots移至節(jié)點(diǎn)＃ 5 。同樣，如果需要從群集中刪除節(jié)點(diǎn)＃ 3 ，則應(yīng)將節(jié)點(diǎn)＃ 3服務(wù)的hash slots移至節(jié)點(diǎn)＃ 1和＃ 2 。當(dāng)節(jié)點(diǎn)＃3變空時(shí)，可以將其從群集中永久刪除。

現(xiàn)在最好的部分是：因?yàn)閷ash slots從一個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)不需要停止正在進(jìn)行的操作，所以添加和刪除節(jié)點(diǎn)（或更改節(jié)點(diǎn)持有的hash slots的百分比）不需要停機(jī)。

在本教程的后面，我們將回到本示例，并使用三個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)（每個(gè)節(jié)點(diǎn)由一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)支持）構(gòu)建實(shí)際的集群。在Redis Cluster運(yùn)行期間，我們將添加和刪除一些節(jié)點(diǎn)，以了解如何實(shí)時(shí)hash slots 。

3.1鍵哈希標(biāo)簽

Redis分片（分區(qū)）方案支持的非常有趣的功能就是所謂的密鑰hash tags 。 Hash tags是一種確保在同一hash slot分配兩個(gè)（或多個(gè)）密鑰的技術(shù)。

為了支持hash tags ， hash slot以不同的方式計(jì)算。如果鍵包含“ {…} ”模式，則僅對(duì)“ { ”和“ } ”之間的子字符串進(jìn)行哈希處理，以獲得hash slot （如果出現(xiàn)多次“ { ”或“ } ”密鑰名稱，會(huì)制定一些規(guī)則，并在http://redis.io/topics/cluster-spec中進(jìn)行了描述。

我們?cè)?strong>第4部分的 Redis Sharding中玩過的Twemproxy （ nutcracker ）還允許遵循相同的規(guī)則集來(lái)配置用于hash tags 。

4.簡(jiǎn)而言之，Redis聚類

在Redis群集中，所有節(jié)點(diǎn)都持有全局密鑰集的某些部分（碎片或分區(qū)）。此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保持群集的狀態(tài)（包括hash slots映射），以便將客戶端重定向到給定密鑰的正確節(jié)點(diǎn)。 Redis群集中的所有節(jié)點(diǎn)還能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)不可達(dá)或無(wú)法按預(yù)期工作的節(jié)點(diǎn)，并在需要時(shí)執(zhí)行從屬節(jié)點(diǎn)以進(jìn)行主選舉。

至于http://redis.io/topics/cluster-spec上描述的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，則集群中的所有節(jié)點(diǎn)都使用帶有二進(jìn)制協(xié)議的TCP（ cluster bus ）進(jìn)行連接，以便每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接到該節(jié)點(diǎn)中的每個(gè)其他節(jié)點(diǎn)。使用cluster bus的cluster bus （這意味著在N個(gè)節(jié)點(diǎn)的Redis群集中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有N – 1個(gè)傳出TCP連接和N – 1個(gè)傳入TCP連接）。這些TCP連接始終保持活動(dòng)狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)使用八卦協(xié)議（ http://en.wikipedia.org/wiki/Gossip_protocol ）分散群集狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)，確保所有節(jié)點(diǎn)均正常工作以及在群集中傳播發(fā)布/訂閱消息。

Redis群集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有唯一的ID（名稱）。節(jié)點(diǎn)ID（名稱）是160位隨機(jī)數(shù)的十六進(jìn)制表示，是在節(jié)點(diǎn)第一次啟動(dòng)時(shí)獲得的。節(jié)點(diǎn)會(huì)將其ID（名稱）保存在節(jié)點(diǎn)配置文件中（默認(rèn)情況下為nodes.conf ），并將永久使用相同的ID（名稱）（或至少在不刪除節(jié)點(diǎn)配置文件的情況下）。

節(jié)點(diǎn)ID（名稱）用于標(biāo)識(shí)整個(gè)Redis群集中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。給定節(jié)點(diǎn)可以更改其IP地址，而無(wú)需也更改其ID（名稱）。群集還能夠檢測(cè)IP或/和端口的更改，并使用在cluster bus運(yùn)行的八卦協(xié)議廣播此信息。此外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還具有與之相關(guān)的其他信息，Redis群集中的所有其他節(jié)點(diǎn)都應(yīng)知道以下信息：

節(jié)點(diǎn)所在的IP地址和TCP端口
一組標(biāo)志（主，從，…）
節(jié)點(diǎn)服務(wù)的一組hash slots （請(qǐng)參閱分片（分區(qū)）方案）
上次使用群集總線發(fā)送ping數(shù)據(jù)包
上次收到pong數(shù)據(jù)包的答復(fù)
節(jié)點(diǎn)被標(biāo)記為失敗的時(shí)間
該節(jié)點(diǎn)的從站數(shù)量
主節(jié)點(diǎn)ID（名稱）（如果此節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)）（如果為主節(jié)點(diǎn)，則為零）

使用CLUSTER NODES命令可以使用某些信息（請(qǐng)參閱Redis Cluster Commands部分）。

5.一致性，可用性和可伸縮性

Redis Cluster是一個(gè)分布式系統(tǒng)。好的分布式系統(tǒng)是可擴(kuò)展的，并且能夠大規(guī)模提供更好的性能。但是，在任何分布式系統(tǒng)中，任何組件都可能隨時(shí)發(fā)生故障，并且系統(tǒng)應(yīng)該提供某些保證，以防發(fā)生此類故障（尤其是在它是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的情況下）。在本節(jié)中，我們將簡(jiǎn)要介紹Redis在一致性，可用性和可伸縮性方面進(jìn)行的一些高級(jí)權(quán)衡。可以在http://redis.io/topics/cluster-spec和http://redis.io/topics/cluster-tutorial中找到更深入的見解和詳細(xì)信息。請(qǐng)注意，Redis Cluster的發(fā)展非常Swift，本節(jié)中討論的某些保證可能不再成立。

5.1一致性

Redis Cluster無(wú)法保證強(qiáng)大的一致性，但是會(huì)努力保留客戶端執(zhí)行的所有寫入操作。不幸的是，這并不總是可能的。由于Redis Cluster在主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間使用異步復(fù)制，因此在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)期間可能丟失寫操作時(shí)，總是會(huì)有時(shí)間窗口。如果主節(jié)點(diǎn)在沒有到達(dá)從節(jié)點(diǎn)的寫入的情況下死亡，則寫入將永遠(yuǎn)丟失（以防萬(wàn)一主節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法訪問并且其從節(jié)點(diǎn)之一被提升為主節(jié)點(diǎn)）。

5.2可用性

Redis群集在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的少數(shù)部分不可用。在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的多數(shù)端中，假設(shè)每個(gè)不可達(dá)的主機(jī)至少有多數(shù)主機(jī)和一個(gè)從機(jī)，Redis群集仍然可用。這意味著Redis群集可以承受群集中幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障，但不能承受大型網(wǎng)絡(luò)分區(qū)。對(duì)于示例，讓我們考慮具有N個(gè)主節(jié)點(diǎn)（ M1 ， M2 ， M3 ）和N個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)（ S1 ， S2 ， S3 ，每個(gè)主節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)從節(jié)點(diǎn)）的Redis集群。如果由于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)而導(dǎo)致任何單個(gè)主節(jié)點(diǎn)無(wú)法訪問（假設(shè)我們?yōu)镸2 ），則群集的大部分仍將保持可用狀態(tài)（并且S2將被提升為主節(jié)點(diǎn)）。以后，如果其他任何主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)變得不可訪問（ S2除外），則群集仍然可用。但是請(qǐng)注意，如果節(jié)點(diǎn)S2由于某種原因發(fā)生故障，則Redis Cluster將無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行（因?yàn)橹鱉2和從屬S2都不可用）。

5.3可擴(kuò)展性

從分片（分區(qū)）方案部分我們已經(jīng)知道，Redis群集節(jié)點(diǎn)不會(huì)將命令轉(zhuǎn)發(fā)給給定密鑰的正確節(jié)點(diǎn)，而是重定向客戶端。客戶端最終獲得完整的映射，其中哪些節(jié)點(diǎn)服務(wù)于哪個(gè)鍵子集，并且可以直接與正確的節(jié)點(diǎn)聯(lián)系。因此，Redis Cluster能夠線性擴(kuò)展（添加更多節(jié)點(diǎn)可帶來(lái)更好的性能），因?yàn)樗兄С值牟僮鞯奶幚矸绞脚c單個(gè)Redis實(shí)例完全相同，而沒有額外的開銷。

6.安裝具有群集支持的Redis

Redis Cluster當(dāng)前僅在不穩(wěn)定版本中可用。撰寫本文時(shí)，最新的不穩(wěn)定版本是3.0.0-beta1 ，可以從http://redis.io/download下載。請(qǐng)注意，僅提供Linux發(fā)行版，Windows端口尚不可用。

使用集群安裝Redis發(fā)行版與本教程的第1部分“ Redis安裝”中描述的常規(guī)Redis安裝沒有什么不同，并且遵循相同的步驟：

wget https://github.com/antirez/redis/archive/3.0.0-beta1.tar.gz tar xf 3.0.0-beta1.tar.gz cd redis-3.0.0-beta1/ make make test sudo make install

最后一步之后，通常的Redis可執(zhí)行文件將安裝在/usr/local/bin文件夾中。

7.配置Redis集群

無(wú)法使用常規(guī)Redis實(shí)例和常規(guī)配置創(chuàng)建Redis群集。相反，應(yīng)該在特殊的群集模式下運(yùn)行幾個(gè)空的Redis實(shí)例。為此，應(yīng)使用特定于群集的配置來(lái)運(yùn)行實(shí)例（應(yīng)在配置文件中將cluster-enabled指令設(shè)置為“ yes ”），以便啟用特定于群集的功能和命令。

運(yùn)行某些具有群集模式支持的Redis實(shí)例所需的最少設(shè)置包括以下設(shè)置。

cluster-enabled 是（默認(rèn)：否）
為該實(shí)例啟用Redis集群模式
cluster-config-file nodes.conf （默認(rèn)值： nodes.conf ）
存儲(chǔ)此實(shí)例的配置的文件的路徑。該文件絕不應(yīng)該被觸碰，它只是由Redis Cluster實(shí)例在啟動(dòng)時(shí)生成，并在每次需要時(shí)進(jìn)行更新（請(qǐng)參閱Nutshell中的Redis Clustering一節(jié)）。
cluster-node-timeout 5000
故障檢測(cè)算法將超時(shí)（以毫秒為單位）之后無(wú)響應(yīng)的實(shí)例視為發(fā)生故障。正如我們?cè)诜制?#xff08;分區(qū)）方案部分中提到的那樣，我們將配置和運(yùn)行一個(gè)實(shí)時(shí)Redis集群，其中包含三個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)（ master1 ， master2 ， master3 ），每個(gè)主節(jié)點(diǎn)由Redis從屬節(jié)點(diǎn)（ slave1 ， slave2 ， slave3 ）支持，如圖所示。下面的圖片。

圖1. Redis集群拓?fù)?

在此過程中，我們將探索大多數(shù)Redis集群功能，但在此之前，讓我們從配置主服務(wù)器和從服務(wù)器開始。為了使配置足夠簡(jiǎn)單，我們將從群集正常運(yùn)行所需的最低限度的設(shè)置開始。

7.1配置Redis Cluster主節(jié)點(diǎn)

Redis主節(jié)點(diǎn)的最小配置如下所示：

Redis節(jié)點(diǎn)master1 （ redis-master1.conf ） port 6379cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes
Redis節(jié)點(diǎn)master2 （ redis-master2.conf ） port 6380cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes
Redis節(jié)點(diǎn)master3 （ redis-master3.conf ） port 6381cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes

準(zhǔn)備好配置文件后，我們可以將配置作為命令行參數(shù)，一一啟動(dòng)Redis主節(jié)點(diǎn)。

redis服務(wù)器redis-master1.conf
圖2. Redis master1節(jié)點(diǎn)以集群模式運(yùn)行
redis服務(wù)器redis-master2.conf
圖3. Redis master2節(jié)點(diǎn)以集群模式運(yùn)行
redis服務(wù)器redis-master3.conf
圖4. Redis master3節(jié)點(diǎn)以集群模式運(yùn)行

與獨(dú)立Redis實(shí)例的控制臺(tái)輸出相比，有兩個(gè)值得注意的區(qū)別：

開始時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)生成其unique ID （名稱），如我們?cè)凇?Nutshell中的Redis群集》中所討論的那樣，請(qǐng)注意，此值僅在第一次運(yùn)行時(shí)生成，然后再使用
每個(gè)實(shí)例都以cluster mode運(yùn)行
此外，對(duì)于每個(gè)正在運(yùn)行的實(shí)例，都有一個(gè)使用當(dāng)前node ID （ name ）和一些其他信息創(chuàng)建的nodes.conf文件。

目前，我們有三個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)以集群模式運(yùn)行，但實(shí)際上尚未形成集群（每個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)僅看到自身，而其他節(jié)點(diǎn)則看不到）。為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，我們可以在每個(gè)實(shí)例上單獨(dú)運(yùn)行CLUSTER NODES命令（請(qǐng)參閱Redis Cluster Commands部分），并觀察確實(shí)如此。

圖5.每個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)僅看到自己，而看不到其他

為了形成集群，應(yīng)使用CLUSTER MEET命令將Redis節(jié)點(diǎn)（以集群模式運(yùn)行）連接在一起（請(qǐng)參閱Redis集群命令部分）。不幸的是，該命令僅接受IP地址，但不接受主機(jī)名。在我們的拓?fù)鋗aster1具有IP地址192.168.1.105， master2擁有192.168.2.105和master3具有192.168.3.105。 具有IP地址，讓我們對(duì)master1節(jié)點(diǎn)發(fā)出命令。

圖6.發(fā)出CLUSTER MEET命令形成Redis集群

現(xiàn)在，如果我們重新運(yùn)行CLUSTER NODES命令，結(jié)果應(yīng)該會(huì)完全不同。

圖7a。在每個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)上重新運(yùn)行CLUSTER NODES以確認(rèn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能看到所有其他節(jié)點(diǎn)（有效地形成了一個(gè)集群）。

圖7b。在每個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)上重新運(yùn)行CLUSTER NODES以確認(rèn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能看到所有其他節(jié)點(diǎn)（有效地形成了一個(gè)集群）。

圖7c。在每個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)上重新運(yùn)行CLUSTER NODES以確認(rèn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能看到所有其他節(jié)點(diǎn)（有效地形成了一個(gè)集群）。

CLUSTER NODES命令的輸出看起來(lái)有點(diǎn)晦澀難懂，需要一些解釋，每列的含義。

第1欄	Node ID （名稱）
第2欄	IP:port節(jié)點(diǎn)的IP:port
第三欄	標(biāo)志：主人，奴隸，我自己，失敗 …
第4欄	如果是從站，則為主站的Node ID （名稱）
第5欄	上一個(gè)未決PING的時(shí)間仍在等待回復(fù)
第6欄	最后收到的PONG 時(shí)間
第7欄	此節(jié)點(diǎn)的配置時(shí)代（請(qǐng)參閱http://redis.io/topics/cluster-spec ）
第8欄	到該節(jié)點(diǎn)的鏈接狀態(tài)
第9欄	Hash slots

表格1

在輸出中未設(shè)置最后一列Hash Slots ，這是有原因的：我們尚未將hash slot分配給主節(jié)點(diǎn)，這就是我們現(xiàn)在要做的。可以通過在特定群集節(jié)點(diǎn)上使用CLUSTER ADDSLOTS 命令（請(qǐng)參閱Redis群集命令）將Hash slots分配給節(jié)點(diǎn)（分別使用CLUSTER DELSLOTS分配）。不幸的是，不可能分配hash slot范圍（如0-5400），而應(yīng)單獨(dú)分配每個(gè)hash slot （總數(shù)16384中 ）。克服此限制的最簡(jiǎn)單方法之一是使用一些Shell腳本。由于集群中只有三個(gè)Redis主節(jié)點(diǎn)，因此可以這樣劃分16384個(gè)hash slots的范圍：

Redis節(jié)點(diǎn)master1包含hash slots 0 – 5400 for slot in {0..5400}; do redis-cli -h master1 -p 6379 CLUSTER ADDSLOTS $slot; done;
Redis節(jié)點(diǎn)master2包含hash slots 5401 – 10800 for slot in {5400..10800}; do redis-cli -h master2 -p 6380 CLUSTER ADDSLOTS $slot; done;
Redis節(jié)點(diǎn)master3包含hash slots 10801 – 16383 for slot in {10801..16383}; do redis-cli -h master3 -p 6381 CLUSTER ADDSLOTS $slot; done;

如果再次運(yùn)行CLUSTER NODES命令，則最后一列將填充每個(gè)主節(jié)點(diǎn)服務(wù)的適當(dāng)hash slots （與我們之前分配給節(jié)點(diǎn)的hash slot范圍完全匹配）。

圖8. CLUSTER NODES顯示每個(gè)主節(jié)點(diǎn)服務(wù)的hash slots

7.2配置Redis Cluster從節(jié)點(diǎn)和復(fù)制

為了使我們的Redis集群完整，我們需要向每個(gè)運(yùn)行的Redis主節(jié)點(diǎn)中恰好添加一個(gè)從節(jié)點(diǎn)。盡管本教程的第3部分“ Redis復(fù)制”足夠好地介紹了復(fù)制配置，但是Redis集群的做法有所不同。從一開始，運(yùn)行和配置從站的過程與主站沒有什么不同（唯一的區(qū)別是端口號(hào)）。

Redis節(jié)點(diǎn)slave1 （ redis- slave1.conf ） port 7379cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes
Redis節(jié)點(diǎn)slave2 （ redis-slave2.conf ） port 7380cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes
Redis節(jié)點(diǎn)slave3 （ redis-slave3.conf ） port 7381cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes

讓我們先啟動(dòng)所有三個(gè)從屬實(shí)例，再啟動(dòng)CLUSTER MEET命令，以便每個(gè)節(jié)點(diǎn)都將加入我們正在運(yùn)行的Redis集群。

redis-server redis-slave1.conf redis-server redis-slave2.conf redis-server redis-slave3.conf

作為CLUSTER MEET需要IP地址，我們slave1具有IP地址192.168.4.105， slave2擁有192.168.5.105和slave3有192.168.6.105。

redis-cli -h master1 -p 6379 CLUSTER MEET 192.168.4.105 7379 redis-cli -h master1 -p 6379 CLUSTER MEET 192.168.5.105 7380 redis-cli -h master1 -p 6379 CLUSTER MEET 192.168.6.105 7381

和往常一樣，使用CLUSTER NODES命令，我們可以看到Redis集群中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)（共有六個(gè)）。輸出顯示所有節(jié)點(diǎn)均為主節(jié)點(diǎn)。

圖9. CLUSTER NODES所有六個(gè)節(jié)點(diǎn)顯示為主節(jié)點(diǎn)

要配置復(fù)制，應(yīng)通過提供主Node ID （名稱）在每個(gè)Redis從屬服務(wù)器上執(zhí)行新的CLUSTER REPLICATE命令。下表總結(jié)了所有一起復(fù)制所需的部分（通過查詢CLUSTER NODES命令輸出的結(jié)果）。

主主持人	master1
主節(jié)點(diǎn)ID	3508ffe11ba5fbfbb93db5b21a413799272f5d0f
從節(jié)點(diǎn)	slave1
redis-cli -h slave1 -p 7379集群副本3508ffe11ba5fbfbb93db5b21a413799272f5d0f

表2

主主持人	master2
主節(jié)點(diǎn)ID	610976e1ca5382b96718cd7e261d3543e6a99af4
從節(jié)點(diǎn)	slave2
redis-cli -h slave2 -p 7380集群副本610976e1ca5382b96718cd7e261d3543e6a99af4

表3

主主持人	master3
主節(jié)點(diǎn)ID	d8a2ae6221624212b76d9cf6c1483452e3c26117
從節(jié)點(diǎn)	slave3
redis-cli -h slave3 -p 7381集群復(fù)制d8a2ae6221624212b76d9cf6c1483452e3c26117

表5

至此，我們的Redis集群已正確配置，并具有我們要?jiǎng)?chuàng)建的拓?fù)洹?CLUSTER NODES命令顯示所有連接到主站的從站。

圖10. CLUSTER NODES顯示連接在一起的主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)

如我們所見，所有節(jié)點(diǎn)都處于健康狀態(tài)，相互連接并且分配了正確的角色（主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)）。

7.3驗(yàn)證Redis集群工作正常

與Redis一樣，確保Redis集群按預(yù)期工作的最佳方法是使用redis-cli發(fā)出一些命令。請(qǐng)注意，因?yàn)榧褐械墓?jié)點(diǎn)不代理命令，而是重定向客戶端（請(qǐng)參閱分片（分區(qū)）方案），所以客戶端必須支持這樣的協(xié)議，這就是為什么redis-cli應(yīng)該與-c命令行選項(xiàng)一起運(yùn)行（有集群支持）：

redis-cli -h master1 -p 6379 -c

讓我們嘗試設(shè)置存儲(chǔ)的鍵（使用SET命令），然后再查詢它們（使用GET命令）。因?yàn)槲覀冊(cè)谌齻€(gè)節(jié)點(diǎn)之間分配了hash slots ，所以密鑰也將分布在所有這些節(jié)點(diǎn)上。名稱為some-key的第一個(gè)密鑰存儲(chǔ)在我們連接到的master1節(jié)點(diǎn)本身上。

圖11.設(shè)置密鑰some-key將存儲(chǔ)在master1

但是，如果我們嘗試存儲(chǔ)名稱為some-another-key ，那么將會(huì)發(fā)生有趣的事情： redis-cli告訴我們?cè)撝祵⒋鎯?chǔ)在IP地址為192.168.3.105 （ master3 ）的節(jié)點(diǎn)上保留此鍵所屬的hash slot 。

圖12.設(shè)置一個(gè)鍵，另一個(gè)鍵將存儲(chǔ)在master3

請(qǐng)注意，命令執(zhí)行后， redis-cli將自動(dòng)重定向到節(jié)點(diǎn)192.168.3.105 （ master3 ）。一旦我們?cè)谌杭?jié)點(diǎn)192.168.3.105 （ master3 ）上，我們可以通過發(fā)出CLUSTER GETKEYSINSLOT命令來(lái)驗(yàn)證hash slot確實(shí)包含密鑰some-another-key。

圖13.驗(yàn)證hash slot 15929是否包含密鑰some-another-key

我們也可以驗(yàn)證的Redis從節(jié)點(diǎn)slave3已復(fù)制的關(guān)鍵some-another-key從主（ master3 ），并返回其值。

圖14. Redis從屬服務(wù)器（ slave3 ）復(fù)制了主服務(wù)器（ master3 ）的密鑰

7.4在正在運(yùn)行的Redis集群中添加和刪除節(jié)點(diǎn)

我們?cè)诜制?#xff08;分區(qū)）方案部分中已經(jīng)提到，Redis集群可以在不停機(jī)的情況下進(jìn)行重新配置，并且通常涉及hash slots遷移。讓我們向集群添加另一個(gè)主節(jié)點(diǎn)master4 （IP地址為192.168.7.105 ）并將插槽15929從節(jié)點(diǎn)master3到master4 （這是包含密鑰some-another-key的hash slot ）。她是Redis節(jié)點(diǎn)master4 （ redis- master4.conf ）配置：

port 6384cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yesredis-server redis-master4.confredis-cli -h master1 -p 6379 CLUSTER MEET 192.168.7.105 6384

圖15. Redis master4已加入集群

hash slots遷移過程包括以下階段：

在擁有特定hash slot （ master3 ）的群集節(jié)點(diǎn)上，應(yīng)執(zhí)行命令CLUSTER SETSLOT slot MIGRATING ，其中是新節(jié)點(diǎn)master4的Node ID （即d8095be33a2b9d06affcb5583f7150b1341f4c96）。 redis-cli -h master3 -p 6381 CLUSTER SETSLOT 15929 MIGRATINGd8095be33a2b9d06affcb5583f7150b1341f4c96
當(dāng)某個(gè)插槽標(biāo)記為MIGRATING ，該節(jié)點(diǎn)將接受所有有關(guān)此hash slot查詢請(qǐng)求，但前提是給定鍵存在，否則該查詢將轉(zhuǎn)發(fā)到作為遷移目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)。
在應(yīng)成為特定hash slot （ master4 ）的新所有者的群集節(jié)點(diǎn)上，命令CLUSTER SETSLOT slot IMPORTING ，其中是當(dāng)前所有者master3的Node ID （即d8a2ae6221624212b76d9cf6c1483452e3c26117）。 redis-cli -h master4 -p 6384 CLUSTER SETSLOT 15929 IMPORTINGd8a2ae6221624212b76d9cf6c1483452e3c26117
此時(shí)，應(yīng)使用MIGRATE命令（請(qǐng)參閱http://redis.io/commands/migrate ）將hash slot所有密鑰從當(dāng)前所有者master3到新所有者master4 。因?yàn)橹挥幸话谚€匙，所以很容易。 redis-cli -h master3 -p 6381 MIGRATE master4 6384 some-another-key 0 0
最后，當(dāng)hash slot變?yōu)榭諘r(shí)（可以通過發(fā)出CLUSTER GETKEYSINSLOT命令進(jìn)行驗(yàn)證），可以將其分配給新節(jié)點(diǎn)（ master4 ）。 redis-cli -h master3 -p 6381 CLUSTER SETSLOT 15929 NODEd8095be33a2b9d06affcb5583f7150b1341f4c96

雖然了解詳細(xì)情況非常有用，但是手動(dòng)執(zhí)行這樣的過程非常困難且容易出錯(cuò)。但是Redis Cluster軟件包提供了一個(gè)方便的實(shí)用程序，稱為redis-trib ，位于Redis發(fā)行版的src文件夾中。它是用Ruby編寫的，通過簡(jiǎn)化Redis集群的管理可能會(huì)很有幫助（有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參見http://redis.io/topics/cluster-tutorial ）。

8. Redis集群命令

Redis Cluster添加了另外一組專用于集群管理，監(jiān)視和配置的命令。在本教程的第2部分“ Redis命令”中沒有涉及這些命令，因?yàn)樗鼈冊(cè)诜€(wěn)定版本中尚不可用。另外，Redis網(wǎng)站上沒有足夠的文檔，但是至少我們可以簡(jiǎn)要描述每個(gè)命令（您已經(jīng)在實(shí)際操作中看到了許多命令）。

命令	CLUSTER SETSLOT插槽NODE <node-id>
描述	將hash slot分配給節(jié)點(diǎn)。該命令應(yīng)在擁有此hash slot的節(jié)點(diǎn)上發(fā)出，并且hash slot不應(yīng)包含任何鍵（應(yīng)為空）。

表6

命令	集群SETSLOT插槽IMPORTING <node-id>
描述	將hash slot標(biāo)記為從<node-id>導(dǎo)入。 <node-id>應(yīng)該是此hash slot的所有者。

表7

命令	集群SETSLOT插槽MIGRATING <node-id>
描述	將hash slots標(biāo)記為正在遷移到<node-id>。該命令應(yīng)在擁有此hash slot的節(jié)點(diǎn)上發(fā)出。

表8

命令	集群節(jié)點(diǎn)
描述	顯示Redis集群中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)集。

表9

命令	集群ADDSLOTS slot1 [slot2]…[slotN]
描述	將hash slots分配給Redis節(jié)點(diǎn)。

表10

命令	集群DELSLOTS slot1 [slot2]…[slotN]
描述	從Redis節(jié)點(diǎn)中刪除hash slots分配。

表11

命令	群集會(huì)議IP端口
描述	將節(jié)點(diǎn)添加到Redis集群。

表12

命令	集群獲取<node-id>
描述	從Redis集群中刪除節(jié)點(diǎn)。

表13

命令	集群復(fù)制<master-node-id>
描述	使此節(jié)點(diǎn)成為主節(jié)點(diǎn)<master-node-id>的副本。

表14

命令	集群GETKEYSINSLOT插槽數(shù)
描述	從任何特定的鍵返回名稱hash slot限制輸出來(lái)計(jì)算密鑰數(shù)量。如果執(zhí)行此命令的節(jié)點(diǎn)不是slot的所有者，則該命令不返回任何結(jié)果。

表15

9. Redis前哨

Redis的另一個(gè)偉大但仍具有實(shí)驗(yàn)性的功能是Redis Sentinel 。該系統(tǒng)旨在幫助管理實(shí)時(shí)Redis實(shí)例，并牢記以下目標(biāo)：

監(jiān)視 ：Sentinel不斷檢查您的主實(shí)例和從實(shí)例是否按預(yù)期工作
通知：Sentinel能夠通知受監(jiān)視的Redis實(shí)例之一是否有問題
自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移 ：如果某些主節(jié)點(diǎn)未按預(yù)期工作，則Sentinel可以啟動(dòng)故障轉(zhuǎn)移過程，將其中一個(gè)從屬節(jié)點(diǎn)升級(jí)為主節(jié)點(diǎn)

Redis Sentinel是一個(gè)非常有前途的功能，但目前正在Redis源代碼的不穩(wěn)定分支中進(jìn)行開發(fā)。它不是Redis發(fā)行版的一部分。

有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參見http://redis.io/topics/sentinel 。

10.下一步是什么

在本節(jié)中，我們介紹了Redis集群的一個(gè)非常吸引人且要求很高的功能。即使仍在開發(fā)中，該功能也足夠穩(wěn)定，可以開始使用它。在本教程的下一部分中，我們將介紹用于在不同部署方案中訪問Redis的編程Java API。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/redis-clustering.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redis聚类的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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聚类
Redis

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