第五节: Redis架构演变历程和cluster集群模式架构的搭建

一. 铺垫

1. 为什么要用服务器集群

(1). 分摊客户端的压力，提高服务器效率。(高并发)

(2). 解决单点故障问题，即删除服务器节点或者增加服务器节点都不影响使用。(高可用)

2. 集群的类型

(1). 对称集群：各个集群实例角色的地位相同。（数据计算）

(2). 非对称集群：各个集群实例角色的地位不相同。（数据存储）

下图：秒杀集群是对称集群，DB集群是非对称集群。

二. 演变历程

第一代：简单的主从复制，读写分离

　　一个主服务器(master)对应多个从服务器(slaver)，主从之间实现数据同步，主服务器负责【写】，从服务器负责【读】。

分析：主服务器master宕机了，从服务器也跟着就挂了。

第二代：哨兵模式

　　在Redis3.0之前的版本，要实现集群一般是借助哨兵(sentinel工具)监视master节点的状态，如果master挂机，其中一个slaver会顶上去，顶替master使用，哨兵模式的配置略微复杂，并且性能和高可用性等方面表现一般，特别是主从切换的瞬间存在 访问瞬断 的问题。

分析：

　　虽然解决了第一代中主挂全挂的问题，但所有的写压力都在一个master上，且宕机的时候，slaver顶上去的这个切换期间，整个服务停止，从而影响项目的正常运行。而且就一个master，单个节点的极限并发也就10万左右了。

第三代：Cluster

　　该模式是由多个主从节点群组成的分布式服务集群，它具有复制、高可用和分片特性。Redis集群不需要Sentinel哨兵也能完成节点移除和故障转移工作。需要将每个节点设置成集群模式，这种集群没有中心节点，可水平扩展，根据官方文档成可以线性扩展到1000个节点，redis集群的性能和高可用性均优于之前的哨兵模式，且集群的配置非常简单。

分析：多个master平行节点，分摊了写的压力，且无论是master还是slave水平都可以扩展很多，另外即使单个的master-slave故障或者瞬断，那么新的请求来了，也不会分发到这个节点上。

三. Cluster模式搭建

1. 需要准备的东西

(1). redis

(2). redis集群搭建工具：redis-trib.rb （类似IIS协调调度）

(3). Ruby的运行环境

(4). Ruby环境下redis驱动：redis-3.2.2.gem （好比C#通过ADO.NET访问SQLServer）

补充对应的下载地址：

　　下载Redis安装文件：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases/，Redis提供msi和zip格式的下载文件，这里下载zip格式Redis-x64-3.2.100版本。

　　下载Ruby运行环境文件：http://dl.bintray.com/oneclick/rubyinstaller/rubyinstaller-2.2.4-x64.exe

　　下载Ruby环境下Redis驱动：https://rubygems.org/gems/redis/versions/3.2.2，考虑到兼容性，这里下载的是3.2.2版本

　　下载Redis集群工具redis-trib.rb，路径如下：https://github.com/beebol/redis-trib.rb

2. 搭建步骤

(1). 配置Reids集群

　　准备六个配置文件【redis.6380.conf】【redis.6381.conf】【redis.6382.conf】【redis.6383.conf】【redis.6384.conf】【redis.6385.conf】，拷贝到Redis文件夹中。然后通过cmd命令【redis-server.exe redis.6380.conf】【redis-server.exe redis.6381.conf】【redis-server.exe redis.6382.conf】【redis-server.exe redis.6383.conf】【redis-server.exe redis.6384.conf】【redis-server.exe redis.6385.conf】，进行启动。

启动成功后，发现文件夹中多了12个文件，如下图：

分析配置文件中的内容：以【redis.6380.conf】为例

　　port 6380 #端口号

　　appendonly yes #数据的保存为aof格式

　　appendfilename "appendonly.6380.aof" #数据保存文件

　　cluster-enabled yes #是否开启集群

　　cluster-config-file nodes.6380.conf #集群节点配置文件

　　cluster-node-timeout 15000 #集群节点的超时时间

　　cluster-slave-validity-factor 10 #校验从节点是否可以进行主从复制，校验10次

　　cluster-migration-barrier 1 #配置数据转移

　　cluster-require-full-coverage yes #主从节点全量复制

PS：

　　这里6个配置文件是平行关系的，配置级别都一样，主从关系是在下面【redis-trib.rb】配置哦。

　　这里要求最少得配置3个主master，不能低于3个，有没有从无要求。

(2). 安装ruby运行环境

　　（rubyinstaller-2.2.4-x64.exe）注意勾选后两个，让其自动配置环境变量，最终安装在这个这个文件夹中【Ruby22-x64】

(3). 安装驱动

　　进入ruby运行环境的文件夹中【Ruby22-x64】中，进入命令行模式，安装Redis的驱动【gem install --local C:\Users\DELL\Desktop\redis-cluster\redis-3.2.2.gem】

(4). 利用 redis-trib.rb 进行集群的协调配置

　　进入它所在的文件夹cmd命令行，进行集群的配置，指令：【redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:6380 127.0.0.1:6381 127.0.0.1:6382 127.0.0.1:6383 127.0.0.1:6384 127.0.0.1:6385】，这里的 replicas 1，1代表1个master对应1个slave，改为2，则代表1个master对应2个slave。