redis集群

问题

容量不够,redis如何进行扩容?
并发写操作,redis如何分摊?
另外,主从模式,薪火相传模式,主机宕机,导致ip地址发生变化,应用程序中配置需要修改对应的主机地址、端口等信息。
之前通过代理主机来解决,但是redis3.0中提供了解决方案。就是无中心化集群配置。

什么是集群

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。

删除持久化数据

将rdb,aof文件都删除掉。

制作6个实例,6379,6380,6381,6389,6390,6391

配置基本信息

开启daemonize yes
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

redis cluster配置修改

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

include /home/bigdata/redis.conf
port 6379
pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
dbfilename "dump6379.rdb"
dir "/home/bigdata/redis_cluster"
logfile "/home/bigdata/redis_cluster/redis_err_6379.log"
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 15000

修改好redis_cluster6379.conf文件,拷贝多个redis.conf文件
image.png

使用查找替换修改另外5个文件

将里面的6379替换成6380

:%s/6379/6380  

启动6个redis服务

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  • l 合体:
cd  /opt/redis-6.2.2/src
./redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.60.10:6379 192.168.60.10:6380 192.168.60.10:6381 192.168.60.10:6389 192.168.60.10:6390 192.168.60.10:6391

此处不要用127.0.0.1,请用真实IP地址
–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。
image.png

普通方式登录

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,应该以集群方式登录。
image.png

-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
redis-cli -c  -p 6379

image.png

通过 cluster nodes 命令查看集群信息

cluster nodes

三主三从
image.png

redis cluster 如何分配这六个节点?

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。

什么是slots

[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots…
>>> Check slots coverage…
[OK] All 16384 slots covered.
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。举个例子,如果一个集群可以有主节点,其中:
节点 A 负责处理0号至5460号插槽。
节点 B 负责处理5461号至10922号插槽。
节点 C 负责处理10923号至16383号插槽。

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。
如redis-cli -c–p 6379登入后,再录入、查询键值对可以自动重定向。

不在一个slot下的键值,是不能使用mget,mset等多键操作。
image.png

可以通过{}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。

mset k1{cust} v1 k2{cust} v2

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查询集群中的值

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CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot><count> 返回 count 个 slot 槽中的键。

image.png

查看集群中节点信息

CLUSTER NODES

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** 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
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6379启动之后变成了从节点
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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

Redis 集群提供了以下好处

  • 实现扩容
  • 分摊压力
  • 无中心配置相对简单

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。

### Redis 集群的搭建与配置 #### 一、Redis 集群简介 Redis 是一种高性能的键值存储系统,支持多种数据结构操作。通过集群模式可以实现分布式存储和高可用性。Redis 集群允许多个 Redis 实例协同工作,提供更高的吞吐量和更强的数据持久化能力。 --- #### 二、环境准备 在开始之前,需确认以下条件已满足: - 所有服务器的操作系统版本一致(如 CentOS 7 或 Windows),并安装了相同版本的 Redis 软件。 - 已关闭防火墙或开放必要的端口(默认 Redis 使用 6379 及其衍生端口)。 - 每台服务器上至少有两个 Redis 实例运行,分别作为主节点和从节点[^1]。 --- #### 三、具体步骤 ##### 1. 下载并解压 Redis 文件 下载指定版本的 Redis 压缩包(如 Redis 6.2.5 或更高版本),将其解压到目标路径下。例如,在 Linux 中执行以下命令: ```bash wget http://download.redis.io/releases/redis-6.2.5.tar.gz tar -zxvf redis-6.2.5.tar.gz cd redis-6.2.5 make ``` ##### 2. 创建多个实例目录 为每个 Redis 实例创建独立的工作目录,并复制 `redis.conf` 至对应文件夹中。例如: ```bash mkdir -p /service/redis/{6379,6380} cp redis.conf /service/redis/6379/ cp redis.conf /service/redis/6380/ ``` ##### 3. 修改配置文件 编辑每个实例下的 `redis.conf` 文件,设置不同的监听端口号和其他必要参数。以下是关键配置项: - 设置绑定 IP 地址:`bind 0.0.0.0` - 关闭保护模式:`protected-mode no` - 开启集群功能:`cluster-enabled yes` - 指定集群配置文件位置:`cluster-config-file nodes-{port}.conf` - 设定日志级别:`loglevel notice` ##### 4. 启动 Redis 实例 依次启动各个 Redis 实例。例如: ```bash redis-server /service/redis/6379/redis.conf redis-server /service/redis/6380/redis.conf ``` 如果是在多台物理机上部署,则需要远程登录每台机器重复上述过程[^2]。 ##### 5. 构建集群拓扑 利用 `redis-cli` 的集群管理工具完成初始化操作。假设当前存在六个节点分布在三台主机上,则可输入如下指令构建集群关系: ```bash redis-cli --cluster create \ 192.168.x.y:6379 192.168.x.z:6379 ... \ --replicas 1 ``` 其中 `--replicas` 参数表示每个主节点分配几个副本[^4]。 ##### 6. 验证集群状态 最后可以通过以下方式验证集群是否正常运作: ```bash redis-cli -c -h {任意IP} -p {任一口号} CLUSTER INFO CLUSTER NODES PING SET key value GET key ``` --- #### 四、注意事项 - 如果使用 Docker 容器来部署 Redis 集群,请确保容器间网络互通良好。 - 对于 Windows 平台上的开发测试场景,可通过批处理脚本来简化服务启动流程[^3]。 --- #### 五、示例代码片段 下面展示了一个简单的 Python 程序用于连接至 Redis 集群并向其中写入一条记录: ```python import redis r = redis.StrictRedisCluster(startup_nodes=[{"host": "127.0.0.1", "port": "6379"}], decode_responses=True) r.set('foo', 'bar') print(r.get('foo')) ``` ---
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