redis 12.redis集群(搭建集群、分配节点原则、slots、集群中录入值、故障恢复 )

前言

容量不够，redis如何进行扩容？

并发写操作， redis如何分摊IO压力？

如何进行无中心化集群配置？

1.1 集群概念

  Redis 集群实现了对Redis的水平扩容，即启动N个redis节点，将整个数据库分布存储在这N个节点中，每个节点存储总数据的1/N。
  Redis 集群通过分区（partition）来提供一定程度的可用性（availability）： 即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯， 集群也可以继续处理命令请求。

1.2 搭建集群

(1) 删除持久化数据
将rdb,aof文件都删除掉

(2)配置基本信息 制作6个实例，6379,6380,6381,6389,6390,6391

开启daemonize yes
指定Pid文件名字
指定端口
Log文件名字
Dump.rdb名字
Appendonly 关掉或者换名字
requirepass设置密码

cluster-enabled yes    打开集群模式
cluster-config-file nodes-6379.conf  设定节点配置文件名
cluster-node-timeout 15000   设定节点失联时间，超过该时间（毫秒），集群自动进行主从切换。

vim批量替换文件内容：

%s/6379/6389

重复操作配置6个redis conf文件

启动redis，查看状态

确保nodes-port.conf文件正常生成

(3)将六个节点合成一个集群
回到redis部署时的目录

当前的版本，在src目录下内置了rb，无需其他操作

redis-cli --cluster create --cluster-replicas  1 -a 123456 192.168.0.104:6379 192.168.0.104:6380 192.168.0.104:6381 192.168.0.104:6389 192.168.0.104:6390 192.168.0.104:6391

-a 设置登录密码，如不填加，则报错
[ERR] Node 192.168.0.104:6379 NOAUTH Authentication required.
–replicas 1 采用最简单的方式配置集群，一台主机，一台从机，正好三组
生产环境使用真实IP地址

redis集群的状态

注：必须输入yes，输入y报错，redis集群要分配槽来储存数据，输入y引起分配槽失败

(error) CLUSTERDOWN Hash slot not served

可重新执行一遍命令，配置集群

1.3 登录集群

普通方式可能直接进入读主机，存储数据时，会出现MOVED重定向操作。所以，应以集群方式登录。
-c 采用集群策略连接，设置数据会自动切换到相应的写主机 -a指定密码

注：

-> Redirected to slot [12706] located at 192.168.0.104:6381
(error) NOAUTH Authentication required.

每次重定向需要重新输入密码，需要客户端在登录时 配置 -a

redis-cli -c -p 6379 -a 123456

1.4 查看集群状态

cluster nodes 

1.5 redis cluster 分配节点原则

一个集群至少要有三个主节点。
选项 --cluster-replicas 1 表示我们希望为集群中的每个主节点创建一个从节点。
分配原则尽量保证每个主数据库运行在不同的IP地址，每个从库和主库不在一个IP地址上。

1.6 什么是slots

一个 Redis 集群包含 16384 个插槽（hash slot）， 数据库中的每个键都属于这 16384 个插槽的其中一个，
集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽， 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和 。
集群中的每个节点负责处理一部分插槽。

如 当前集群有3个主节点， 其中：
节点 Master[0] 负责处理 0 号至 5460 号插槽。
节点 Master[1] 负责处理 5461 号至 10922 号插槽。
节点 Master[2]负责处理 10923 号至 16383 号插槽。

1.7 在集群中录入值

在redis-cli每次录入、查询键值，redis都会计算出该key应该送往的插槽，如果不是该客户端对应服务器的插槽，redis会报错，并告知应前往的redis实例地址和端口。

redis-cli客户端提供了 –c 参数实现自动重定向。

不在一个slot下的键值，是不能使用mget,mset等多键操作

(error) CROSSSLOT Keys in request don't hash to the same slot

可通过{}来定义组的概念，从而使key中{}内相同内容的键值对放到一个slot中去，如组为keycz，

mset k1{keycz} v1 k2{keycz} v2 k3{keycz} v3 k4{keycz} v4

1.8查询集群中的值

CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 

返回 count 个 slot 槽中的键

计算key对应的槽：

登录到槽对应的节点，计算槽中有多少个键：

cluster countkeysinslot 6025

cluster getkeysinslot 6025 2

注：
查询槽中相关信息必须登录到对应节点上，否则查询结果为空

1.9 故障恢复

如果主节点下线？从节点能否自动升为主节点？注意：15秒超时

如：
正常状态下集群：

有一个主节点下线：

故障后的集群状态，发现从节点并没有上位

set数据报错：

出现问题的原因在于配置了密码，不配置密码正常

requirepass 123456
masterauth 123456

todo如何解决下周再写

注：

redis集群故障排查方法

先check一下，进入安装的src目录

redis-cli --cluster check 127.0.0.1:6379 -a 123456

主节点恢复后，主从关系会如何？主节点回来变成从机。

如果所有某一段插槽的主从节点都宕掉，redis服务是否还能继续?
如果某一段插槽的主从都挂掉，而cluster-require-full-coverage 为yes ，那么 ，整个集群都挂掉
如果某一段插槽的主从都挂掉，而cluster-require-full-coverage 为no ，那么，该插槽数据全都不能使用，也无法存储。
redis.conf中的参数 cluster-require-full-coverage

1.10 Redis 集群的不足

多键操作是不被支持的
多键的Redis事务是不被支持的。lua脚本不被支持
由于集群方案出现较晚，很多公司已经采用了其他的集群方案，而代理或者客户端分片的方案想要迁移至redis cluster，需要整体迁移而不是逐步过渡，复杂度较大。