Redis Cluster集群详介绍和伪集群搭建
1 什么是Redis-Cluster
为何要搭建Redis集群。Redis是在内存中保存数据的，而我们的电脑一般内存都不大，这也就意味着Redis不适合存储大数据，适合存储大数据的是Hadoop生态系统的Hbase或者是MogoDB。Redis更适合处理高并发，一台设备的存储能力是很有限的，但是多台设备协同合作，就可以让内存增大很多倍，这就需要用到集群。
Redis集群搭建的方式有多种，例如使用客户端分片、Twemproxy、Codis等，但从redis 3.0之后版本支持redis-cluster集群，它是Redis官方提出的解决方案，Redis-Cluster采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。其redis-cluster架构图如下：
客户端与 redis 节点直连,不需要中间 proxy 层.客户端不需要连接集群所有节点连接集群中任何一个可用节点即可。
所有的 redis 节点彼此互联(PING-PONG 机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
1.2分布存储机制-槽
（1）redis-cluster 把所有的物理节点映射到[0-16383]slot 上,cluster 负责维护
node<->slot<->value
（2）Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。
例如三个节点：槽分布的值如下：
SERVER1: 0-5460 SERVER2: 5461-10922 SERVER3: 10923-16383
1.3容错机制-投票
（1）选举过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与故障节点通信超过(cluster-node-timeout),认为该节点故障，自动触发故障转移操作. 故障节点对应的从节点自动升级为主节点
（2）什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?
如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完成时进入fail状态.
2搭建Redis-Cluster
2.1搭建要求
需要 6 台 redis 服务器。搭建伪集群。
需要 6 个 redis 实例。
需要运行在不同的端口 7001-7006
2.2准备工作
（1）安装gcc 【此步省略】
Redis 是 c 语言开发的。安装 redis 需要 c 语言的编译环境。如果没有 gcc 需要在线安装。
yum install gcc-c++
（2）使用yum命令安装 ruby （我们需要使用ruby脚本来实现集群搭建）【此步省略】
yum install ruby yum install rubygems
（3）将redis源码包上传到 linux 系统 ，解压redis源码包
（4）编译redis源码 ，进入redis源码文件夹
make
看到以下输出结果，表示编译成功
（5）创建目录/usr/local/redis-cluster目录， 安装6个redis实例，分别安装在以下目录
/usr/local/redis-cluster/redis-1 /usr/local/redis-cluster/redis-2 /usr/local/redis-cluster/redis-3 /usr/local/redis-cluster/redis-4 /usr/local/redis-cluster/redis-5 /usr/local/redis-cluster/redis-6
以第一个redis实例为例，命令如下
make install PREFIX=/usr/local/redis-cluster/redis-1
出现此提示表示成功，按此方法安装其余5个redis实例
（6）复制配置文件 将 /redis-3.0.0/redis.conf 复制到redis下的bin目录下
[root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-2/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-3/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-4/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-5/bin [root@localhost redis-3.0.0]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/redis-6/bin
2.3配置集群
（1）修改每个redis节点的配置文件redis.conf
修改运行端口为7001 （7002 7003 .....）
将cluster-enabled yes 前的注释去掉(632行)
（2）启动每个redis实例
以第一个实例为例，命令如下
cd /usr/local/redis-cluster/redis-1/bin/ ./redis-server redis.conf
把其余的5个也启动起来，然后查看一下是不是都启动起来了
[root@localhost ~]# ps -ef | grep redis root 15776 15775 0 08:19 pts/1 00:00:00 ./redis-server *:7001 [cluster] root 15810 15784 0 08:22 pts/2 00:00:00 ./redis-server *:7002 [cluster] root 15831 15813 0 08:23 pts/3 00:00:00 ./redis-server *:7003 [cluster] root 15852 15834 0 08:23 pts/4 00:00:00 ./redis-server *:7004 [cluster] root 15872 15856 0 08:24 pts/5 00:00:00 ./redis-server *:7005 [cluster] root 15891 15875 0 08:24 pts/6 00:00:00 ./redis-server *:7006 [cluster] root 15926 15895 0 08:24 pts/7 00:00:00 grep redis
（3）上传redis-3.0.0.gem ，安装 ruby用于搭建redis集群的脚本。
[root@localhost ~]# gem install redis-3.0.0.gem Successfully installed redis-3.0.0 1 gem installed Installing ri documentation for redis-3.0.0... Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...
进入redis源码目录中的src目录 执行下面的命令
（4）使用 ruby 脚本搭建集群。
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.25.140:7001 192.168.25.140:7002 192.168.25.140:7003 192.168.25.140:7004 192.168.25.140:7005 192.168.25.140:7006
出现下列提示信息
>>> Creating cluster Connecting to node 192.168.25.140:7001: OK Connecting to node 192.168.25.140:7002: OK Connecting to node 192.168.25.140:7003: OK Connecting to node 192.168.25.140:7004: OK Connecting to node 192.168.25.140:7005: OK Connecting to node 192.168.25.140:7006: OK >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... Using 3 masters: 192.168.25.140:7001 192.168.25.140:7002 192.168.25.140:7003 Adding replica 192.168.25.140:7004 to 192.168.25.140:7001 Adding replica 192.168.25.140:7005 to 192.168.25.140:7002 Adding replica 192.168.25.140:7006 to 192.168.25.140:7003 M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master S: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004 replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 S: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005 replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d S: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006 replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes >>> Nodes configuration updated >>> Assign a different config epoch to each node >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster Waiting for the cluster to join.... >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.25.140:7001) M: 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 192.168.25.140:7001 slots:0-5460 (5461 slots) master M: 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d 192.168.25.140:7002 slots:5461-10922 (5462 slots) master M: 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 192.168.25.140:7003 slots:10923-16383 (5461 slots) master M: c2a39a94b5f41532cd83bf6643e98fc277c2f441 192.168.25.140:7004 slots: (0 slots) master replicates 1800237a743c2aa918ade045a28128448c6ce689 M: b0e38d80273515c84b1a01820d8ecee04547d776 192.168.25.140:7005 slots: (0 slots) master replicates 7cb3f7d5c60bfbd3ab28800f8fd3bf6de005bf0d M: 03bf6bd7e3e6eece5a02043224497c2c8e185132 192.168.25.140:7006 slots: (0 slots) master replicates 436e88ec323a2f8bb08bf09f7df07cc7909fcf81 [OK] All nodes agree about slots configuration. >>> Check for open slots... >>> Check slots coverage... [OK] All 16384 slots covered.
4.3连接Redis-Cluster
4.3.1客户端工具连接
Redis-cli 连接集群：
redis-cli -h 主机ip -p 端口（集群中任意端口） -c
测试值的存取:-c：代表连接的是 redis 集群
（1）从本地连接到集群redis 使用7001端口 加 -c 参数
（2）存入name值为abc ，系统提示此值被存入到了7002端口所在的redis （槽是5798）
（3）提取name的值，可以提取。
（4）退出（quit）
（5）再次以7001端口进入 ，不带-cR
（6）查询name值，无法获取，因为值在7002端口的redis上
（7）我们以7002端口进入，获取name值发现是可以获取的,而以其它端口进入均不能获取
