03-交互与搭建集群

安装包

pip install redis

调用模块

from redis import *

　　这个模块中提供了StrictRedis对象(Strict严格)，⽤于连接redis服务器，并按照不同类型提供 了不同⽅法，进⾏交互操作.

StrictRedis对象方法

通过init创建对象，指定参数host、port与指定的服务器和端口连接，host默认为localhost，port默认为6379.db默认为0.

conn = StrictRedis(host="localhost",port=6379,db=0)
#可以简写成
conn = StrictRedis()

根据不同的类型，拥有不同的实例⽅法可以调⽤，与前⾯学的redis命令对应，⽅法需要的参数与命令的参数⼀致

string

• set
• setex
• mset
• append
• get
• mget
• key

keys

• exists
• type
• delete
• expire
• getrange
• ttl

hash

• hset
• hmset
• hkeys
• hget
• hmget
• hvals
• hdel

list

• lpush
• rpush
• linsert
• lrange
• lset
• lrem

set

• sadd
• smembers
• srem

zset

• zadd
• zrange
• zrangebyscore
• zscore
• zrem
• zremrangebyscore

学习目标

• 能够使用StrictRedis对象对string类型数据进行增删改查

准备

在桌面上创建redis目录

使用pycharm打开redis目录

创建redis_string.py文件

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建Strict对象，与redis服务器建立连接
        conn = StrictRedis()
    except Exception as e:
        print(e)

string-增加

方法set，添加键、值，如果添加成功则返回True，如果添加失败则返回False。

from redis import *
if __name__=="main":
    try:
        conn = StrictRedis()
        #添加键name,值为itheima
        result = conn.set("name","itheima")
        #成功打印是True，失败False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

String-获取

⽅法get，添加键对应的值，如果键存在则返回对应的值，如果键不存在则返回None

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        conn=StrictRedis()
        #获取键name的值
        result = conn.get('name')
        #输出键的值，如果键不存在则返回None
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-修改

⽅法set，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        conn=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = conn.set('name','itcast')
        #输出响应结果，如果操作成功则返回True，否则返回False
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

string-删除

⽅法delete，删除键及对应的值，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返回0

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        conn=StrictRedis()
        #设置键name的值，如果键已经存在则进⾏修改，如果键不存在则进⾏添加
        result = conn.delete('name')
        #输出响应结果，如果删除成功则返回受影响的键数，否则则返回0
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

获取键

⽅法keys，根据正则表达式获取键

from redis import *
if __name__=="__main__":
    try:
        #创建StrictRedis对象，与redis服务器建⽴连接
        conn=StrictRedis()
        #获取所有的键
        result=conn.keys()
        #输出响应结果，所有的键构成⼀个列表，如果没有键则返回空列表
        print(result)
    except Exception as e:
        print(e)

搭建主从

主从概念

• ⼀个master可以拥有多个slave，⼀个slave⼜可以拥有多个slave，如此下去，形成了强⼤的多级服务器集群架构
• master用来写数据，slave用来读数据，经统计：网站的读写比率是10:1

• 通过主从配置可以实现读写分离

 

 master和slave都是一个redis实例(redis服务)

主从配置

配置主：

ifconfig

修改etc/redis/redis.conf文件

sudo vi redis.conf 
bind 192.168.26.128

重启redis服务

sudo service redis stop
redis-server redis.conf

配置从

复制etc/redis/redis.conf文件

sudo cp redis.conf ./slave.conf

修改redis/slave.config文件

sudo vi slave.conf

编辑内容

bind 192.168.26.128
slaveof 192.168.26.128 6379
port 6378

redis服务

sudo redis-server slave.conf

查看主从关系

redis-cli -h 192.168.26.128 info Replication

数据操作

在master和slave分别执⾏info命令，查看输出信息 进入主客户端

redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6379

进入从的客户端

redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6378

在master上写数据

set aa aa

在slave上读数据

get aa

搭建集群

• 之前我们已经讲了主从的概念，一主可以多从，如果同时的访问量过大(1000w),主服务肯定就会挂掉，数据服务就挂掉了或者发生自然灾难
• 大公司都会有很多的服务器(华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区、东北地区、台港澳地区机房)

集群的概念

　　集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。 

 

 

 当请求到来首先由负载均衡服务器处理，把请求转发到另外的一台服务器上。

redis集群

• 分类
  • 软件层面
  • 硬件层面
• 软件层面：只有一台电脑，在这一台电脑上启动了多个redis服务。

 

 

 

硬件层面：存在多台实体的电脑，每台电脑上都启动了一个redis或者多个redis服务。

 

 

 搭建集群

当前拥有两台主机172.16.179.130、172.16.179.131，这⾥的IP在使⽤时要改为实际值

参考阅读

• redis集群搭建 http://www.cnblogs.com/wuxl360/p/5920330.html
• [Python]搭建redis集群 http://blog.5ibc.net/p/51020.html

配置机器1

• 在演示中，172.16.179.130为当前ubuntu机器的ip
• 在172.16.179.130上进⼊Desktop⽬录，创建conf⽬录

• 在conf⽬录下创建⽂件7000.conf，编辑内容如下

port 7000
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7000.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7000_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7001.conf，编辑内容如下

port 7001
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7001.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7001_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7002.conf，编辑内容如下

port 7002
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7002.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7002_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

总结：三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

使⽤配置⽂件启动redis服务

redis-server 7000.conf
redis-server 7001.conf
redis-server 7002.conf

查看进程如下图：

 

 

 配置机器2

• 在演示中，172.16.179.131为当前ubuntu机器的ip
• 在172.16.179.131上进⼊Desktop⽬录，创建conf⽬录

• 在conf⽬录下创建⽂件7003.conf，编辑内容如下

  port 7003
  bind 172.16.179.131
  daemonize yes
  pidfile 7003.pid
  cluster-enabled yes
  cluster-config-file 7003_node.conf
  cluster-node-timeout 15000
  appendonly yes

   

• 在conf⽬录下创建⽂件7004.conf，编辑内容如下

  port 7004
  bind 172.16.179.131
  daemonize yes
  pidfile 7004.pid
  cluster-enabled yes
  cluster-config-file 7004_node.conf
  cluster-node-timeout 15000
  appendonly yes

   

• 在conf⽬录下创建⽂件7005.conf，编辑内容如下

  port 7005
  bind 172.16.179.131
  daemonize yes
  pidfile 7005.pid
  cluster-enabled yes
  cluster-config-file 7005_node.conf
  cluster-node-timeout 15000
  appendonly yes

   

• 总结：三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

• 使⽤配置⽂件启动redis服务

  redis-server 7003.conf
  redis-server 7004.conf
  redis-server 7005.conf

  查看进程如下图 

 

 创建集群

• redis的安装包中包含了redis-trib.rb，⽤于创建集群
• 接下来的操作在172.16.179.130机器上进⾏

• 将命令复制，这样可以在任何⽬录下调⽤此命令

sudo cp /usr/share/doc/redis-tools/examples/redis-trib.rb /usr/local/bin/

安装ruby环境，因为redis-trib.rb是⽤ruby开发的

sudo apt-get install ruby

在提示信息处输⼊y，然后回⻋继续安装 

运⾏如下命令创建集群

redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005

• 执⾏上⾯这个指令在某些机器上可能会报错,主要原因是由于安装的 ruby 不是最 新版本!

• 天朝的防⽕墙导致⽆法下载最新版本,所以需要设置 gem 的源

• 解决办法如下

-- 先查看⾃⼰的 gem 源是什么地址
gem source -l -- 如果是https://rubygems.org/ 就需要更换
-- 更换指令为
gem sources --add https://gems.ruby-china.org/ --remove https://rubygems.org/
-- 通过 gem 安装 redis 的相关依赖
sudo gem install redis
-- 然后重新执⾏指令

 

 

redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005

提示如下主从信息，输⼊yes后回⻋ 

 

 提示完成，集群搭建成功

数据验证

• 根据上图可以看出，当前搭建的主服务器为7000、7001、7003，对应的从服务器是7004、7005、7002

• 在172.16.179.131机器上连接7002，加参数-c表示连接到集群

redis-cli -h 172.16.179.131 -c -p 7002

写入数据

set name itheima

⾃动跳到了7003服务器，并写⼊数据成功 

 

 在7003可以获取数据，如果写入数据又重定向到7000(负载均衡) 

 

 

在哪个服务器上写数据：CRC16

• redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中⼼化，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
• Redis集群没有并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。所以我们在测试的 时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了7000端⼝的节点
• Redis 集群会把数据存在⼀个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进⾏数据同步。当读取数据时，也根据⼀致性哈希算法到对应的 master 节 点获取数据。只有当⼀个master 挂掉之后，才会启动⼀个对应的 salve 节点，充 当 master
• 需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存 活的主节点数⼩于总节点数的⼀半时，整个集群就⽆法提供服务了。

Python交互

安装包如下：

pip install redis-py-cluster

redis-py-cluster源码地址https://github.com/Grokzen/redis-py-cluster，创建⽂件redis_cluster.py，示例码如下：

from rediscluster import *
if __name__ == '__main__':
  try:
    # 构建所有的节点，Redis会使⽤CRC16算法，将键和值写到某个节点上
    startup_nodes = [
        {'host': '192.168.26.128', 'port': '7000'},
        {'host': '192.168.26.130', 'port': '7003'},
        {'host': '192.168.26.128', 'port': '7001'},
    ]
    # 构建StrictRedisCluster对象
    src=StrictRedisCluster(startup_nodes=startup_nodes,decode_responses=True)
    # 设置键为name、值为itheima的数据
    result=src.set('name','itheima')
    print(result)
    # 获取键为name
    name = src.get('name')
    print(name)
  except Exception as e:
    print(e)