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  • C#使用Redis集群缓存

    C#使用Redis集群缓存

    本文介绍系统缓存组件，采用NOSQL之Redis作为系统缓存层。

    一、背景

    　　系统考虑到高并发的使用场景。对于并发提交场景，通过上一章节介绍的RabbitMQ组件解决。对于系统高并发查询，为了提供性能减少数据库压力，我们加入缓存机制，可以不同层次加入缓存支持，本文主要介绍应用服务层和数据层之间加入缓存机制提升性能。业界缓存组件有Redis、Memcached、MemoryCache。本系统采用Redis缓存组件，有些系统将Redis当作MQ使用，此场景本系统用RabbitMQ，Redis主要用于系统缓存应用。

    二、Redis简介

    　　Redis是一个开源的Key-Value数据库，使用C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的NOSQL数据库，并提供多种语言的API，例如：Java，C/C++，C#，PHP，JavaScript，Perl，Object-C，Python，Ruby等语言驱动。自Redis3.0开始支持集群方案。

     　　相关Redis Cluster 原理在此不多介绍，网络上有很多资料。

    三、Redis集群应用

    　　（一）环境介绍

    　　　　本系统基于Linux之CentOS搭建Redis3.0集群。将三个Instance部署于一台虚拟机，应用部署于windows平台。

    序号 服务IP 说明
    1 192.168.1.110

    Redis节点A端口：7000(M)，7003(S)

    Redis节点B端口：7001(M)，7004(S)

    Redis节点C端口：7002(M)，7005(S)

    　　

    　　

    　　（二）安装Redis

    　　1、安装相关依赖工具

    1
    [root@andoncentos 桌面]# yum -y install gcc openssl-devel libyaml-devel libffi-devel readline-devel zlib-devel gdbm-devel ncurses-devel gcc-c++ automake autoconf

    　　2、安装Redis 3.0.6

    1
    [root@andoncentos 桌面]# cd /usr/loacal
    1
    [root@andoncentos loacal]# wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.6.tar.gz
    1
    [root@andoncentos 桌面]#<span class="line"> tar xvf redis-3.0.6.tar.gz<br></span>
    1
    [root@andoncentos 桌面]# <span class="line">cd redis-3.0.6/</span>
    1
    [root@andoncentos 桌面]# <span class="line">make MALLOC=libc</span>
    1
    <span class="line">[root@andoncentos redis-3.0.6]# make install</span>

    　　3、由于我们使用不同端口号区分，在两个服务各自建立以端口命名的文件夹。配置7000节点服务，将redis-server和redis.conf复制到/etc/redis/7000

    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7000
    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7001
    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7002
    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7003
    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7004
    1
    [root@andoncentos 桌面]# mkdir /etc/redis/7005
    1
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# cp /usr/local/redis-3.0.6/src/redis-server /usr/local/redis-3.0.6/redis.conf /etc/redis/7000
    1
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# vim /etc/redis/7000/redis.conf

    　　port 7000
    　　daemonize yes 
    　　pidfile /var/run/redis_7000.pid
    　　cluster-enabled yes
    　　cluster-config-file nodes.conf
    　　logfile "/var/log/redisd7000.log"
    　　dir /etc/redis/7000/
    　　cluster-node-timeout 5000
    　　appendonly yes

    　　4、修改redis服务的启动脚本，修改内容，并复制相关其他的节点配置

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    [root@andoncentos redis-3.0.6]# cp /usr/local/redis-3.0.6/utils/redis_init_script /etc/init.d/redis7000
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# vim /etc/init.d/redis7000

    #!/bin/sh
    # chkconfig 2345 90 10
    # description:Redis is a persistent key-value database
    # Simple Redis init.d script conceived to work on Linux systems
    # as it does use of the /proc filesystem.

    REDISPORT=7000
    # EXEC=/usr/local/bin/redis-server
    EXEC=/etc/redis/${REDISPORT}/redis-server
    CLIEXEC=/usr/local/bin/redis-cli

    PIDFILE=/var/run/redis_${REDISPORT}.pid
    CONF="/etc/redis/${REDISPORT}/redis.conf"

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    [root@andoncentos redis-3.0.6]# cp /etc/init.d/redis7000 /etc/init.d/redis7001
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# cp /etc/init.d/redis7000 /etc/init.d/redis7003
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# cp /etc/init.d/redis7000 /etc/init.d/redis7004

    　　5、设置为开机自启动服务器

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    [root@andoncentos redis-3.0.6]# chkconfig redis7000 on
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# chkconfig redis7001 on
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# chkconfig redis7003 on
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# chkconfig redis7004 on

    　　6、重启系统，并检查redis7000,redis7001,redis7003,redis7004服务情况

    1
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# reboot<br>[root@andoncentos 桌面]# systemctl status redis7004.service

    　

    　　（三）配置Redis集群

    　　1、按照 ruby tree 工具，因为redis集群需要ruby

    1
    [root@andoncentos redis-3.0.6]# yum -y install tcl ruby tree<br>[root@andoncentos 桌面]# gem install redis --version 3.0.6

    Fetching: redis-3.0.6.gem (100%)
    Successfully installed redis-3.0.6
    Parsing documentation for redis-3.0.6
    Installing ri documentation for redis-3.0.6
    1 gem installed

    　　2、redis-trib.rb 配置集群

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    [root@andoncentos 桌面]# /usr/local/redis-3.0.6/src/redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.1.110:7000 192.168.1.110:7001 192.168.1.110:7002 192.168.1.110:7003 192.168.1.110:7004 192.168.1.110:7005
    >>> Creating cluster
    >>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
    Using 3 masters:
    192.168.1.110:7000
    192.168.1.110:7001
    192.168.1.110:7002
    Adding replica 192.168.1.110:7003 to 192.168.1.110:7000
    Adding replica 192.168.1.110:7004 to 192.168.1.110:7001
    Adding replica 192.168.1.110:7005 to 192.168.1.110:7002
    M: b164701893bfbdc078e2f7e3b16f1216c1bf65ff 192.168.1.110:7000
       slots:0-5460 (5461 slots) master
    M: 4c2d36c55cff692a7bbeccb663197b555747d15d 192.168.1.110:7001
       slots:5461-10922 (5462 slots) master
    M: b147e4dfcd63c5ce059540db55a9d7cb9fa093eb 192.168.1.110:7002
       slots:10923-16383 (5461 slots) master
    S: 757381aa5cc5c8ba70f3798f6de6cb7b2e97f924 192.168.1.110:7003
       replicates b164701893bfbdc078e2f7e3b16f1216c1bf65ff
    S: fecc8edf32fc72cd4a5d8ae5306fe4083abfe8e9 192.168.1.110:7004
       replicates 4c2d36c55cff692a7bbeccb663197b555747d15d
    S: 98bd8e1aff631a3bee7f92a39764decea16ee955 192.168.1.110:7005
       replicates b147e4dfcd63c5ce059540db55a9d7cb9fa093eb
    Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): <strong>yes</strong>          
    >>> Nodes configuration updated
    >>> Assign a different config epoch to each node
    >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
    Waiting for the cluster to join....
    >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.1.110:7000)
    M: b164701893bfbdc078e2f7e3b16f1216c1bf65ff 192.168.1.110:7000
       slots:0-5460 (5461 slots) master
    M: 4c2d36c55cff692a7bbeccb663197b555747d15d 192.168.1.110:7001
       slots:5461-10922 (5462 slots) master
    M: b147e4dfcd63c5ce059540db55a9d7cb9fa093eb 192.168.1.110:7002
       slots:10923-16383 (5461 slots) master
    M: 757381aa5cc5c8ba70f3798f6de6cb7b2e97f924 192.168.1.110:7003
       slots: (0 slots) master
       replicates b164701893bfbdc078e2f7e3b16f1216c1bf65ff
    M: fecc8edf32fc72cd4a5d8ae5306fe4083abfe8e9 192.168.1.110:7004
       slots: (0 slots) master
       replicates 4c2d36c55cff692a7bbeccb663197b555747d15d
    M: 98bd8e1aff631a3bee7f92a39764decea16ee955 192.168.1.110:7005
       slots: (0 slots) master
       replicates b147e4dfcd63c5ce059540db55a9d7cb9fa093eb
    [OK] All nodes agree about slots configuration.
    >>> Check for open slots...
    >>> Check slots coverage...
    [OK] All 16384 slots covered.

    　　3、检查集群状态

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    [root@andoncentos 桌面]# /usr/local/redis-3.0.6/src/redis-trib.rb check  192.168.1.110:7000

    　　4、若出错的话，通过如下命令行修复

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    [root@andoncentos 桌面]# /usr/local/redis-3.0.6/src/redis-trib.rb fix 192.168.1.110:7000

    　　5、防火墙开放端口，并重启防火墙

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    [root@andoncentos 桌面]# firewall-cmd --zone=public --add-port=7000-7005/tcp --permanent
    success
    [root@andoncentos 桌面]# firewall-cmd --reload
    success

    　　6、检查集群情况

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    [root@andoncentos 桌面]# redis-cli -c -p 7000
    127.0.0.1:7000> cluster info
    cluster_state:ok
    cluster_slots_assigned:16384
    cluster_slots_ok:16384
    cluster_slots_pfail:0
    cluster_slots_fail:0
    cluster_known_nodes:6
    cluster_size:3
    cluster_current_epoch:6
    cluster_my_epoch:1
    cluster_stats_messages_sent:2492
    cluster_stats_messages_received:2492

    四、使用说明

     　　（一）使用命令行测试缓存

    　　

    　　（二）通过C#代码测试缓存

    　　1、通过使用stackexchang.redis组件，将数据缓存到集群redis服务。

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    var cfg = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
    var serializer = new NewtonsoftSerializer();
    var redis = new StackExchangeRedisCacheClient(serializer, cfg);
     
    var cls = new Cls(){ ID = 1, Name = txt };
    string key = "tkey" + new Random().Next(1000, 9999).ToString();
    redis.Add<Cls>(key, cls);

    　　2、通过key获取数据

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    var cfg = RedisCachingSectionHandler.GetConfig();
    var serializer = new NewtonsoftSerializer();
    var redis = new StackExchangeRedisCacheClient(serializer, cfg);
    var entity =  redis.Get<Cls>(key);
     ViewBag.KV = entity != null ? entity.Name : "";

    　　3、redis缓存情况

     

    五、总结

     　　redis cluster 默认支持HA，但是对于单个Instance故障，使用者需要自行判断处理的机制，后续有待于研究，但是redis codis 这方面提供了方便的支持。

    作者:andon 
    出处：http://www.cnblogs.com/Andon_liu 
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