Redis学习笔记（九）——集群
一、概述
Redis Cluster与Redis3.0.0同时发布，以此结束了Redis无官方集群方案的时代。
Redis Cluster是去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。
那么Redis是如何合理分配这些节点和数据呢？
Redis集群并没有使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽（hash slot）的方式来分配的。Redis Cluster默认分配了16384个slot，当我们set一个key时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。
注意的是：必须要3个以上的主节点，否则在创建集群时会失败。
所以，我们假设现在有3个节点已经组成了集群，分别是A、B、C三个节点，它们可以是一台机器上的三个端口，也可以是三台不同的服务器。那么采用哈希槽（hash slot）的方式来分配16384个slot的话，它们三个节点分别承担的slot区间是：
节点A覆盖 0 - 5460；
节点B覆盖 5461 - 10922；
节点C覆盖 10923 - 16383；
Redis Cluster主从模式：
Redis Cluster为了保证数据的高可用性，加入了主从模式，一个主节点对应一个或多个从节点，主节点提供数据存取，从节点则是从主节点拉取数据备份，当这个主节点挂掉后，就会有这个从节点选取一个来当主节点，从而保证集群不会挂掉。
二、操作
搭建集群需要的环境：
目前我用的是CentOS 7的系统，所以安装Ruby的时候只有2.0.0的版本，会执行不成功；每个Linux系统版本都有差别，如果执行以下操作不成功，请自行百度解决。
安装RVM：
在该系统，如果我之间安装Ruby只有2.0.0版本，在执行 gem install redis 时，会提示：
ERROR: Error installing redis:
redis requires Ruby version >= 2.2.2.
所以得安装RVM再安装2.2.2或以上的Ruby。
安装命令：
gpg2 --keyserver hkp://keys.gnupg.net --recv-keys D39DC0E3
curl -L get.rvm.io | bash -s stable
source /usr/local/rvm/scripts/rvm
查看RVM库已知的ruby版本
rvm list known
安装一个ruby版本（大于2.2.2），这里安装2.4.4
rvm install 2.2.4
使用ruby版本
rvm use 2.4.4 --default
卸载ruby2.0.0版本
rvm remove 2.0.0
安装redis
gem install redis
单机多节点集群实验
1、Redis安装包里面有个集群工具，要复制到/usr/local/bin 里去
2、修改配置，创建节点
我们现在要搞六个节点，三主三从。
端口规定分别为：7001、7002、7003、7004、7005、7006。
我们先在 /usr/local/redis/ 目录下新建一个redis_cluster目录，然后再该目录下再创建6个目录，分别是7001、7002、7003、7004、7005、7006，用来存储redis配置文件：
我们先复制一份配置文件到7001目录下
我们回到7001目录，修改配置文件，修改以下几个参数：
port 7001 // 六个节点配置文件分别是7001 - 7006
daemonize yest // redis后台运行
pidfile /var/run/redis_7001.pid // pidfile文件对应7001 - 7006
cluster-enabled yes // 开启集群
cluster-config-file nodes_7001.conf // 保存节点配置，自动创建，自动更新对应7001 - 7006
cluster-node-timeout 5000 // 集群超时时间，节点超过这个时间没反应就断定宕机
appendonly yes // 存储方式，aof，将写操作记录保存到日志中
修改port
修改daemonize
修改pidfile
修改 cluster-enabled
修改cluster-config-file
修改cluster-node-timeout
修改appendonly
7001下的配置文件修改完保存后，我们将该配置文件分别复制到7002 - 7006中，然后对应的再修改配置即可，编辑后面5个配置文件，把 port ，pidfile，cluster-config-file 分别修改下即可（此操作简略）；
3、启动六个节点的redis
查看redis进程：
六个进程都启动成功了。
4、创建集群
Redis官方提供了redis-trib.rb 工具，第一步里已经拷贝到bin目录下；
但是在使用之前，需要安装ruby，以及Redis和ruby连接（前面也有教程讲了安装了）
创建集群：
redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7001 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
创建成功
从运行结果看，主节点就是7001、7002、7003、从节点分别是7004、7005、7006
7001分配到的哈希槽是 0 - 5460；
7002分配到的哈希槽是 5461 - 10922；
7003分配到的哈希槽是 10923 - 16383；
最后问我们是否接受上面的设置，输入yes就表示接受，我们输入yes：
显示配置哈希槽，以及集群创建成功，可以用了；
也有可能会出现以下错误：
出现该错误的解决方式：删除生产的配置文件nodes.conf，如果不行则说明现在创建的节点包括了旧集群的节点信息，需要删除redis的持久化文件后再重启redis，比如：appendonly.aof、dump.rdb
4、集群数据测试
我们先连接任意一个节点，然后添加一个key：
redis-cli是默认redis的客户端工具，启动时加上 '-c' 参数, '-p' 指定端口，就可以连接到集群。
连接任意一个节点端口：
添加一个key
Redis Cluster值分配规则，它会使用CRC16('value')%16384算法来计算，将这个key放到哪个节点，这里分配到5798slot就分配到了7002(5461 - 10922)这个节点上。
我们从其他集群节点，都可以获取到数据：
