2、redis集群

redis集群

集群的概念：通过添加多台服务器，提供相同的服务，从而使服务器达到高效率，高可用的状态。

redis使用集群的必要性：一台redis的服务器确实是可以基本达到我们读写的要求。

当数据量大的时候，读写的效率就会降低。
当单个redis服务宕机的时候，程序就无法正常的运行程序。

总结：所以使用redis集群是很有必要的，能够提高程序的读写能力。

redis集群的学习

redis集群中，每一台redis服务器为一个节点
redis集群中，有两种的节点，主节点（master），从节点（slave）
redis集群中，都是基于主从复制的。

redis主从复制

主从复制概念：

主从复制有可以有很多节点，但有且只有一个主节点。
主节点可以进行读和写的功能，从节点只有读的功能
主节点写进数据时，其他从节点会从主节点中复制更新数据到自己的持久化数据中

主从复制的缺点：当主节点宕机了，就无法更新数据了，读的只能是以前的数据。

配置和实现

需求

主节点 6380

从节点（两个） 6381，6382

主节点	6380
从节点（两个）	6381，6382

配置步骤

在/usr/local下创建一个 redis/master-slave目

 [root@node0719 local]# mkdir  -p  redis/master-slave

在master-slave目录创建3个子目录

 [root@node0719 master-slave]# mkdir 6380 6381 6382

依次拷贝redis解压目录下的redis.conf配置文件，到这三个子目录中。

 [root@node0719 master-slave]# cp /root/redis-4.0.14/redis.conf ./6380/
[root@node0719 master-slave]# cp /root/redis-4.0.14/redis.conf ./6381/
[root@node0719 master-slave]# cp /root/redis-4.0.14/redis.conf ./6382/

进入6380目录，修改redis.conf，将port端口修改成6380即可。

 [root@node0719 master-slave]# cd ./6380
[root@node0719 6380]# vim redis.conf

进入6381目录，修改redis.conf，将port端口改成6381，同时指定开启主从复制。
```
 [root@node0719 6380]# cd ../6381
[root@node0719 6381]# vim redis.conf
```

进入6382目录，修改redis.conf，将port端口改成6382，同时指定开启主从复制。

 [root@node0719 6380]# cd ../6382
[root@node0719 6381]# vim redis.conf

测试

打开三个xshell窗口，在每一个窗口中，启动一个redis节点。查看日志输出。（不要改成后台模式启动，看不到日志，不直观）

 [root@node0719 master-slave]# cd 6380 && redis-server ./redis.conf

 [root@node0719 master-slave]# cd 6381 && redis-server ./redis.conf

 [root@node0719 master-slave]# cd 6382 && redis-server ./redis.conf

另外再打开三个xshell窗口，在每一个窗口中，登陆一个redis节点

```
 [root@node0719 ~]# redis-cli -p 6380
```
```
 [root@node0719 ~]# redis-cli -p 6381
```
```
 [root@node0719 ~]# redis-cli -p 6382
```

在主节点6380上，进行读写操作，操作成功

 [root@node0719 ~]# redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> set user:name zs
OK
127.0.0.1:6380> get user:name
"zs"
127.0.0.1:6380>

在从节点6381上

读操作执行成功，并且成功从6380上同步了数据

 [root@node0719 ~]# redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> get user:name
"zs"

写操作执行失败。（从节点，只能读，不能写）

 127.0.0.1:6381> set user:age 18
(error) READONLY You can't write against a read only slave.

Sentinel哨兵模式

当一个主节点的服务器宕机时，无法正常就行写的功能，而哨兵模式能够在从节点中选出其中一个来当这个主节点，这样就可以正常的进行写的操作了。哨兵模式还可以监听多个主从复制的主节点。

哨兵的任务：Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器（instance），该系统执行以下三个任务

监控（Monitoring）： Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
提醒（Notification）：当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。
自动故障迁移（Automatic failover）：当一个主服务器不能正常工作时， Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作，它会进行选举，将其中一个从服务器升级为新的主服务器，并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器；当客户端试图连接失效的主服务器时，集群也会向客户端返回新主服务器的地址，使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

监控（Monitoring）

Sentinel可以监控任意多个Master和该Master下的Slaves。（即多个主从模式）
同一个哨兵下的、不同主从模型，彼此之间相互独立。
Sentinel会不断检查Master和Slaves是否正常。

自动故障切换（Automatic failover）

当主节点发生宕机时，哨兵就会进行投票，选出一个主节点。半票的原则。

投票

选举

而宕机后的主节有重新服务，此时会变成一个从节点。

哨兵模式的部署

前提：已运行了一个主从复制。还需要配置3个sentinel

配置

在/usr/local目录下，创建/redis/sentinels/目录
```
 [root@node0719 local]# mkdir -p redis/sentinels
```
在/sentinels目录下，以次创建s1、s2、s3三个子目录中
```
 [root@node0719 sentinels]# mkdir s1 s2 s3
```

依次拷贝redis解压目录下的sentinel.conf文件，到这三个子目录中

 [root@node0719 sentinels]# cp  /root/redis-4.0.14/sentinel.conf  ./s1/
[root@node0719 sentinels]# cp  /root/redis-4.0.14/sentinel.conf  ./s2/
[root@node0719 sentinels]# cp  /root/redis-4.0.14/sentinel.conf  ./s3/

依次修改s1、s2、s3子目录中的sentinel.conf文件，修改端口，并指定要监控的主节点。（从节点不需要指定，sentinel会自动识别）
- S1哨兵配置如下：
- S2哨兵配置如下：
- S3哨兵配置如下：

再打开三个xshell窗口，在每一个窗口中，启动一个哨兵实例，并观察日志输出

 [root@node0719 sentinels]# redis-sentinel  ./s1/sentinel.conf
[root@node0719 sentinels]# redis-sentinel  ./s2/sentinel.conf
[root@node0719 sentinels]# redis-sentinel  ./s3/sentinel.conf

核心日志输出：

测试

先关闭6380节点。发现，确实重新指定了一个主节点
再次上线6380节点。发现，6380节点成为了新的主节点的从节点

结论：哨兵模式能够解决主节点宕机时，从节点变为主节点继续工作。

注意事项

如果哨兵和redis节点不在同一台服务器上，注意IP绑定的问题。

主从模型，所有的节点，使用ip绑定
所有的哨兵，也都使用ip去绑定主机
所有的哨兵，都是通过主节点的ip，去监控主从模型

redis-cluster集群

哨兵模式的缺点：当并发量大的时候，一个master节点也不能够缓解写的压力。

此时，将一个写的压力分配到多台服务器上，这样不就缓解了一台服务器的压力了吗

redis-cluster集群概念

（1）由多个Redis服务器组成的分布式网络服务集群；

（2）集群之中有多个Master主节点，每一个主节点都可读可写；

（3）节点之间会互相通信，两两相连；

（4）Redis集群无中心节点。

集群节点复制

在Redis-Cluster集群中，可以给每一个主节点添加从节点，主节点和从节点直接遵循主从模型的特性。

当用户需要处理更多读请求的时候，添加从节点可以扩展系统的读性能。

故障转移

Redis集群的主节点内置了类似Redis Sentinel的节点故障检测和自动故障转移功能，当集群中的某个主节点下线时，集群中的其他在线主节点会注意到这一点，并对已下线的主节点进行故障转移。

集群进行故障转移的方法和Redis Sentinel进行故障转移的方法基本一样，不同的是，在集群里面，故障转移是由集群中其他在线的主节点负责进行的，所以集群不必另外使用Redis Sentinel。

集群分片策略（了解）

Redis-cluster分片策略，是用来解决key存储位置的。

集群将整个数据库分为16384个槽位slot，所有key-value数据都存储在这些slot中的某一个上。一个slot槽位可以存放多个数据，key的槽位计算公式为：slot_number=crc16(key)%16384，其中crc16为16位的循环冗余校验和函数。

集群中的每个主节点都可以处理0个至16383个槽，当16384个槽都有某个节点在负责处理时，集群进入上线状态，并开始处理客户端发送的数据命令请求。

集群搭建

准备工作

安装ruby环境

redis集群管理工具redis-trib.rb依赖ruby环境，首先需要安装ruby环境：
```
 yum -y install ruby
yum -y install rubygems
```
安装ruby和redis的接口程序

拷贝redis-3.0.0.gem至/usr/local下，执行安装：
```
 gem install /usr/local/redis-3.0.0.gem
```

集群规划

Redis集群最少需要6个节点，可以分布在一台或者多台主机上。

本教案在一台主机上创建伪分布式集群，不同的端口表示不同的redis节点，如下：

主节点：192.168.56.3:7001 192.168.56.3:7002 192.168.56.3:7003

从节点：192.168.56.3:7004 192.168.56.3:7005 192.168.56.3:7006
在/usr/local/redis下创建redis-cluster目录，其下创建7001、7002。。7006目录，如下：

将redis解压路径下的配置文件redis.conf，依次拷贝到每个700X目录内，并修改每个700X目录下的redis.conf配置文件：

 必选配置：
port 700X
bind 192.168.23.3    
cluster-enabled yes 
建议配置：
daemonized  yes
logfile  /usr/local/redis/redis-cluster/700X/node.log

启动每个结点redis服务

依次以700X下的redis.conf，启动redis节点。（必须指定redis.conf文件）

 redis-server  /usr/local/redis/redis-cluster/700X/redis.conf

注意：直接从外界进去启动可能失败，需要进入具体的某一个 700x下面去启动节点

执行创建集群命令

进入到redis源码存放目录redis/redis-4.0.14/src下，执行r****edis-trib.rb，此脚本是ruby脚本，它依赖ruby环境。

 ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.224.120:7001 192.168.224.120:7002 192.168.224.120:7003 192.168.224.120:7004 192.168.224.120:7005  192.168.224.120:7006

 ./redis-trib.rb create --replicas 1  1: 一个主节点几个从节点（1个）

创建过程如下：

查询集群信息

集群创建成功登陆任意redis结点查询集群中的节点情况。

redis-cli -c -h 192.168.56.3 -p 7001

说明：redis-cli -c -h 192.168.56.3 -p 7001 ，其中:

 -c表示以集群方式连接redis，
-h指定ip地址，
-p指定端口号
 
cluster nodes 查询集群结点信息；
cluster info 查询集群状态信。

集群管理

添加主节点

节点规划

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个master主节点

添加7007节点，参考集群结点规划章节添加一个“7007”目录作为新节点。

添加节点，执行下边命令：

./redis-trib.rb add-node 192.168.224.120:7007 192.168.224.120:7002

查看集群结点发现7007已添加到集群中：

hash槽重新分配

添加完新的主节点后，需要对主节点进行hash槽分配，这样该主节才可以存储数据。

redis集群有16384个槽，被所有的主节点共同分配，通过查看集群结点可以看到槽占用情况。

给刚添加的7007结点分配槽：

第一步：连接上集群

 ./redis-trib.rb reshard 192.168.23.3:7001（连接集群中任意一个可用节点都行）

第二步：输入要分配的槽数量

输入 500表示要分配500个槽

第三步：输入接收槽的结点id

这里准备给7007分配槽，通过cluster nodes查看7007结点id为79bbb30bba66b4997b9360dd09849c67d2d02bb9

输入：79bbb30bba66b4997b9360dd09849c67d2d02bb9

第四步：输入源结点id

添加从节

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个slave从节点。

添加7008从结点，将7008作为7007的从结点。

新增从节点命令格式：

 ./redis-trib.rb add-node --slave --master-id masterID newNodIP:port MasterIP:port
 
masterID       主节点id，从cluster  nodes信息中查看
newNodIP:port     新增节点的ip：端口
MasterIP:port        主节点的ip：端口

执行如下命令：

 ./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 909c349f5f2d4db015101fb7c4e3c227a74ad382 192.168.4.253:7008 192.168.4.253:7007

79bbb30bba66b4997b9360dd09849c67d2d02bb9 是7007结点的id，可通过cluster nodes查看。

注意：

如果原来该结点在集群中的配置信息已经生成cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file没有指定则默认为nodes.conf），这时可能会报错：

 [ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解决方法：

删除生成的配置文件nodes.conf，删除后再执行./redis-trib.rb add-node指令。

查看集群中的结点，刚添加的7008为7007的从节点：

删除节点

删除节点命令格式：

 ./redis-trib.rb del-node nodeIP:port nodeID
nodeIP:port    待删除节点的ip:端口
nodeID        待删除节点的id，从cluster node中查看

注意，删除已经占有hash槽的结点会失败，报错如下：

 [ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty! Reshard data away and try again.

需要将该结点占用的hash槽分配出去（参考hash槽重新分配章节）。

注意事项：设置完源节点后，需要done

java程序连接redis集群

第一步：创建项目，导入jar包

第二步：创建redis集群的客户端

 package cn.zj.test;
 
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
 
import org.junit.Test;
 
import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
 
public class JedisTest {
	static String prefix = "luffi:lbl";
    static String KEY_SPLIT = ":"; //用于隔开缓存前缀与缓存键值
	@SuppressWarnings("resource")
	@Test
	public void testJedis() {
		Set<HostAndPort> jedisClusterNode = new HashSet<>();
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7002));
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7003));
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7005));
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7006));
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7007));
		jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.6.100", 7008));
		//创建集群连接
		JedisCluster jedis = new JedisCluster(jedisClusterNode);
 
		// ==============String类型=================
		jedis.set("name", "lihua2");
		String name = jedis.get("name");
		System.out.println("name : " + name);// 返回OK
		// jedis.incr("dz");
//		 System.out.println(jedis.get("dz"));
		jedis.incrBy("dz", 10);
		jedis.decr("dz");
//		 System.out.println(jedis.get("dz"));
 
		// =================List类型=========================
		jedis.lpush("boys", "孙悟空", "猪八戒", "唐僧", "白龙马", "沙僧");
		List<String> boys = jedis.lrange("boys", 0, -1);
		System.out.println(boys.getClass().getName());
		System.out.println(boys);
		// ==================hash类型========================
		jedis.hset("users", "id", "1");
		jedis.hset("users", "name", "悟空");
		jedis.hset("users", "age", "1000");
		String id = jedis.hget("users", "id");
		System.out.println(id);
		Map<String, String> users = jedis.hgetAll("users");
		System.out.println(users.getClass().getName());
		System.out.println(users);
		// =====================set类型=================================
		jedis.sadd("{girls}1", "lili", "lucy", "lihua", "xiaohong");
		jedis.sadd("{girls}2", "zhanjun", "lucy", "baibai", "xiaohong");
		System.out.println(jedis.smembers("{girls}1"));
		Set<String> sinter = jedis.sinter("{girls}1", "{girls}2");
		System.out.println(sinter.getClass().getName());
		System.out.println(sinter);
		Set<String> sunion = jedis.sunion("{girls}1","{girls}2");
//		System.out.println(sunion);
		// ========================sortedSet类型===============
		jedis.zadd("fuirt", 1.0, "西瓜");
		jedis.zadd("fuirt", 2.0, "蜜桃");
		jedis.zadd("fuirt", 2.5, "香蕉");
		jedis.zadd("fuirt", 3.0, "哈密瓜");
		jedis.zadd("fuirt", 10.0, "娃娃菜");
		Set<String> fuirt = jedis.zrangeByScore("fuirt", 1.0, 2.0);
		System.out.println(fuirt.getClass().getName());
		System.out.println(fuirt);
	}
}

注意事项：

连接Redis集群时，需要修改防火墙，开方每一个redis节点的端口

说明：如果要开发一个范围的端口，可以使用冒号来分割，即： 7001:7008，表示开发7001-7008之间所有的端口

测试：

出现如下则成功。

posted @ 2022-04-07 19:31 站着说话不腰疼阅读(191) 评论(0) 编辑收藏举报

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