（五）Redis集群--Redis Cluster
Redis集群搭建与简单使用
介绍安装环境与版本
用两台虚拟机模拟9个节点，3个master节点，6个 salve 节点。
redis 采用 redis-3.2.4 版本。
一台 CentOS7（IP:127.0.0.1） 。
安装过程
1. 下载并解压
cd /root/softwarewget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.4.tar.gztar -zxvf redis-3.2.4.tar.gz 2. 编译安装
cd redis-3.2.4
make
make install PREFIX=/usr/local/bin
3. 将 redis-trib.rb 复制到redis_cluster目录下
cd src
mkdir /usr/local/bin/redis_cluster
cp redis-trib.rb /usr/local/bin/redis_cluster
4. 创建 Redis 节点
在 redis_cluster 目录下，创建名为7000、7001、7002 ... 7008的目录，并将 redis.conf 拷贝到这三个目录中
cp redis.conf redis_cluster/7000
cp redis.conf redis_cluster/7001
cp redis.conf redis_cluster/7002
cp redis.conf redis_cluster/7003
cp redis.conf redis_cluster/7004
cp redis.conf redis_cluster/7005
分别修改这9个配置文件，修改如下内容
port 7000 //端口7000,7002,7003
bind 本机ip //默认ip为127.0.0.1 需要改为其他节点机器可访问的ip 否则创建集群时无法访问对应的端口，无法创建集群
daemonize yes //redis后台运行
cluster-enabled yes //开启集群 把注释#去掉
cluster-config-file nodes_7000.conf //集群的配置 配置文件首次启动自动生成 默认：nodes.conf
cluster-node-timeout 15000 //请求超时 默认15秒，可自行设置
appendonly yes //aof日志开启 有需要就开启，它会每次写操作都记录一条日志
5. 启动各个节点，可以编写一个shell脚本start-all.sh，方便运行
启动：#./start-all.sh
6. 检查 redis 启动情况
#ps -ef | grep redis
root 61020 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7000 [cluster]
root 61024 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7001 [cluster]
root 61029 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7002 [cluster]
root 9957 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7003 [cluster]
root 9964 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7004 [cluster]
root 9971 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7005 [cluster]
root 10065 4744 0 02:38 pts/0 00:00:00 grep --color=auto redis
7.创建集群
Redis 官方提供了 redis-trib.rb 这个工具，就在解压目录的 src 目录中，第三步中已将它复制到 /usr/local/bin 目录中，可以直接在命令行中使用了。使用下面这个命令即可完成安装。
redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.31.245:7000 192.168.31.245:7001 192.168.31.245:7002 192.168.31.210:7003 192.168.31.210:7004 192.168.31.210:7005
等等，出错了。这个工具是用 ruby 实现的，所以需要安装 ruby。安装命令如下：
yum -y install rubygem install redis-3.2.4.gem (该文件需要自己下载)
之后再运行 redis-trib.rb 命令，会出现如下提示：
输入 yes 即可，然后出现如下内容，说明安装成功。
8. 集群验证
在第一台机器上连接集群的7002端口的节点，在另外一台连接7005节点，连接方式为 redis-cli -h 192.168.31.245 -c -p 7002 ,加参数 -C 可连接到集群，因为上面 redis.conf 将 bind 改为了ip地址，所以 -h 参数不可以省略。
在7005节点执行命令 set hello world ，执行结果如下：
然后在另外一台7002端口，查看 key 为 hello 的内容， get hello ，执行结果如下：
说明集群运作正常。
1.1 维护节点（自学）
1.1.1 添加主节点
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结点作为新节点
执行命令：./redis-trib.rb add-node 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7001
- 查看集群结点发现7007已添加到集群中
1.1.2 hash槽重新分配
添加完主节点需要对主节点进行hash槽分配，这样该主节才可以存储数据。
- 查看集群中槽占用情况
redis集群有16384个槽，集群中的每个结点分配自已槽，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（连接集群中任意一个可用结点都行）
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[root@redis01 redis0707]# ./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001 |
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
输入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb
PS：这里准备给7007分配槽，通过cluster nodes查看7007结点id为：
15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb
第四步：输入源结点id
输入：all
第五步：输入yes开始移动槽到目标结点id
输入：yes
1.1.3 添加从节点
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
命令：./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 主节点id 新节点的ip和端口 旧节点ip和端口
执行如下命令：
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./redis-trib.rb add-node --slave --master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001 |
cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 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到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 |
解决方法是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：
1.1.4 删除结点
命令：./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017
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）。
redis-trib.rb命令：
create 创建集群
-replicas 2 ：表示每个master有2个slave
例如： ./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
每个master对应一个slave
add-node 添加新节点
带添加的ip：port 集群任意一个ip：port
例如： ./redis-trib.rb add-node 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7001
add-node --slave --master-id 添加从节点
带添加的ip：port 集群任意一个ip：port
例如：./redis-trib.rb add-node --slave --master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001
reshard 槽从新分配
集群任意节点ip：port
del-node 删除节点
集群任意节点ip：port 要删除的节点id
例如：./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017
查看节点信息 ./redis-trib.rb info 127.0.0.1:7007
检查节点： ./redis-trib.rb check127.0.0.1:7007
简单原理
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。
