基本介绍
Redis 集群是一个可以在多个 Redis 节点之间进行数据共享的设施installation。
Redis 集群不支持那些需要同时处理多个键的 Redis 命令, 因为执行这些命令需要在多个 Redis 节点之间移动数据, 并且在高负载的情况下, 这些命令将降低Redis集群的性能, 并导致不可预测的行为。
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。
Redis集群提供了以下两个好处:
- 将数据自动切分split到多个节点的能力。
- 当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时, 仍然可以继续处理命令请求的能力。
实验环境
主机名 | 系统 | IP地址 |
---|---|---|
redis-master | CentOS 7 | 192.168.1.78 |
redis-slave | CentOS 7 | 192.168.1.79 |
redis安装
下载最新稳定版的redis解压
1 | wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.2.tar.gz |
编译安装
1 | yum -y install gcc gcc-c++ libstdc++-devel tcl -y |
遇到编译错误
1 | make MALLOC=libc && make install |
将 redis-trib.rb 复制到 /usr/local/bin 目录下
1 | cd src |
创建 Redis 节点
创建一些目录
1 | mkdir -p /usr/local/redis/conf |
将redis文件夹下的redis.conf复制到/usr/local/redis/conf/
1 | cp redis.conf /usr/local/redis/conf/ |
并将src目录下的命令文件(绿色的),复制到/usr/local/redis/bin/
1 | cp mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-rdb redis-cli redis-sentinel redis-server redis-trib.rb /usr/local/redis/bin/ |
将redis.conf 拷贝到这三个目录中
1 | cp conf/redis.conf redis-cluster/7000 |
分别修改这三个配置文件,修改如下内容
1 | port 7000 #端口7000,7002,7003 |
接着在另外一台机器上重复以上三步,只是把目录改为7003、7004、7005,对应的配置文件也按照这个规则修改即可
1 | mkdir {7003,7004,7005} |
启动各个节点
第一台机器上执行
1 | cd /usr/local/redis |
另外一台机器上执行
1 | cd /usr/local/redis |
检查 redis 启动情况
第一台机器
1 | ps -ef | grep redis |
1 | netstat -tnlp | grep redis |
另外一台机器
1 | ps -ef | grep redis |
1 | netstat -tlnp | grep redis |
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。
注意:redis5.0使用redis-cli作为创建集群的命令,使用c语言实现,不再使用ruby语言。
使用redis-cli命令创建集群
1 | redis-cli --cluster create 192.168.1.78:7000 192.168.1.78:7001 192.168.1.78:7002 192.168.1.79:7003 192.168.1.79:7004 192.168.1.79:7005 --cluster-replicas 1 |
–cluster-replicas 1 命令的意思: 一主一从配置,六个节点就是 三主三从
以上是因为没有绑定地址,redis处于安全保护模式,解决方法
第一种禁用安全保护模式
1 | protected-mode no |
第二种加上安全认证
1 | requirepass redis |
输入yes,成功如下图
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 192.168.1.78 -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。
1 | redis-cli -c -p 7000 |
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。
简单说一下原理
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。