Redis集群演進(jìn)過(guò)程

0. Redis單節(jié)點(diǎn)
1. 主從復(fù)制：
   復(fù)制主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多機(jī)備份，以及對(duì)于讀操作的負(fù)載均衡和簡(jiǎn)單的故障恢復(fù)。
   故障恢復(fù)無(wú)法自動(dòng)化；寫(xiě)操作無(wú)法負(fù)載均衡；存儲(chǔ)能力受到單機(jī)的限制。
2. 哨兵（Sentinel）：
   在復(fù)制的基礎(chǔ)上，哨兵實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的故障恢復(fù)。
   缺陷是寫(xiě)操作無(wú)法負(fù)載均衡；存儲(chǔ)能力受到單機(jī)的限制。
3. Cluster集群：
   通過(guò)分片集群，Redis解決了寫(xiě)操作無(wú)法負(fù)載均衡，以及存儲(chǔ)能力受到單機(jī)限制的問(wèn)題，而且也具有故障遷移（主從切換）的功能，實(shí)現(xiàn)了較為完善的高可用方案。

科普特性

請(qǐng)對(duì)照上面的架構(gòu)圖

• redis cluster不支持單機(jī)版本的16個(gè)默認(rèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，僅有0數(shù)據(jù)庫(kù)， select命令被禁用
• key空間被劃分為16384個(gè)哈希槽，每個(gè)master節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理16384個(gè)哈希槽的子集；
  當(dāng)集群沒(méi)有發(fā)生重配，集群是穩(wěn)定的
• 每個(gè)master都可能有1個(gè)或多個(gè)slave節(jié)點(diǎn)， 這些節(jié)點(diǎn)將在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)或者發(fā)生故障時(shí)嘗試替代master節(jié)點(diǎn)， 同時(shí)這些slave節(jié)點(diǎn)也可用于支撐大規(guī)模的讀操作
• 將key映射到哈希操作的算法是hash_slot = CRC16(16)mod 16384

例外：key hash tags:
{user1000}.following和{user1000}.followers兩個(gè)鍵值將被放在一個(gè)哈希槽，因?yàn)橹挥凶幼址畊ser1000將被用來(lái)計(jì)算哈希槽。

• Cluster bus：每個(gè)redis節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)用于集群節(jié)點(diǎn)間通信的tcp端口(在原客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)端口之上加上1000),
• 節(jié)點(diǎn)使用gossip協(xié)議和配置更新機(jī)制，以避免在正常情況下在節(jié)點(diǎn)之間交換過(guò)多的消息，因此交換的消息數(shù)量不是指數(shù)級(jí)的
• redis客戶(hù)端可以向集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢(xún)(包括從節(jié)點(diǎn))，節(jié)點(diǎn)將會(huì)分析查詢(xún)key，找到負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)哈希槽的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)前節(jié)點(diǎn)能處理最好，不能處理將返回 MOVED error、哈希槽、能處理的節(jié)點(diǎn)，客戶(hù)端將自行定向到特定新節(jié)點(diǎn)查詢(xún)。

• 一般情況下slave節(jié)點(diǎn)會(huì)將客戶(hù)端請(qǐng)求重定向到負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)哈希槽的master節(jié)點(diǎn)，但是為了支撐大規(guī)模讀，可以給slave節(jié)點(diǎn)開(kāi)啟 READONLY

搭建Redis Cluster

本文使用一個(gè)單物理機(jī)，搭建偽Redis Cluster(3主3從)

1. 創(chuàng)建redis-cluster目錄，存放集群
2. 下載最新版redis-6.2.4， 將bin目錄下的可執(zhí)行文件、redis.conf拷貝到同級(jí)目錄redis01
3. 修改redis01 目錄下redis.conf配置:
• port 7001
• cluster-enabled  yes        // 之前被注釋
4. 將redis01拷貝多個(gè)，形成redis02， redis02， redis04， redis05，redis06 ,
   修改對(duì)應(yīng)redis.conf port為7002 7003 7004 7005 7006

5. 啟動(dòng)6個(gè)redis節(jié)點(diǎn)，使用start.sh腳本（ chmod +x start.sh）
    每個(gè)啟動(dòng)命令后面的& 表示后臺(tái)啟動(dòng)

cd redis01
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis02
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis03
./redis-server redis.conf  &
cd ..
cd redis04
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis05
./redis-server redis.conf &
cd ..
cd redis06
./redis-server redis.conf &
cd ..

6. 準(zhǔn)備組建redis cluster

redis 5+可以使用redis-cli 特定命令來(lái)組建集群；redis3,4使用redis-trib.rb來(lái)協(xié)助組建集群。

使用redis-cli --cluster命令創(chuàng)建由6個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的redis cluser，其中cluster-replicas 1將為每個(gè)master節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建slave節(jié)點(diǎn)  (不帶上這個(gè)cluster-replicas，會(huì)創(chuàng)建了6個(gè)master節(jié)點(diǎn)組成的redis cluster).

redis-cli --cluster create 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 \
--cluster-replicas 1

7. 驗(yàn)證集群狀態(tài)
   使用redis-cli -p 7001 -c登錄節(jié)點(diǎn)
   使用cluster nodes查看節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

      以上操作搭建了由3master 3Slave形成的高可用redis cluster，
     節(jié)點(diǎn)角色由自動(dòng)生成的nodes.conf文件維護(hù)

8. 客戶(hù)端實(shí)操

如果覺(jué)得以上過(guò)程很繁瑣，Redis官方提供了另外的工具，在utils目錄create-cluster腳本。

1. create-cluster start
2. create-cluster create
   就會(huì)創(chuàng)建3 mater 3 slave組成的redis cluster(首節(jié)點(diǎn)端口從30001 開(kāi)始)，這樣前置知識(shí)可能沒(méi)有按部就班清晰。

總結(jié)

以上就是Redis Cluster科普級(jí)別的知識(shí)， 幫助大家快速全面了解Redis Cluster特性， 快速搭建Redis Cluster。
好記性不如爛筆頭，倒騰一次，記錄一次。