一、思考问题?
1、容量不够,redis如何进行扩容?
2、并发写操作, redis如何分摊?
二、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。
三、准备集群
1、安装 ruby 环境
(1)能上网
执行 yum install ruby
执行 yum install rubygems
(2)不能上网
1)cd /run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages(路径跟centos6不同)获取下图 rpm包
2)拷贝到/opt/rpmruby/目录下,并cd到此目录
3)执行:rpm -Uvh *.rpm --nodeps --force 按照依赖安装各个rpm包
2、安装 redis-3.2.0.gem
1)拷贝redis-3.2.0.gem到/opt目录下;
2)执行在opt目录下执行 gem install --local redis-3.2.0.gem
四、准备多个 Redis 实例
1、准备 6 个实例:6379,6380,6381,6389,6390,6391
(1)拷贝多个 redis.conf 文件
(2)开启 daemonize yes 后台启动
(3)Pid 文件名字
(4)指定端口
(5)Log 文件名字
(6)Dump.rdb 名字
(7)APPendonly 关掉或者换名字
2、再在配置文件中加入如下配置,redis cluster配置修改
cluster-enabled yes 打开集群模式
cluster-config-file nodes-端口号.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
示例:
#--- 6379配置信息 ---
#使用 include 包含有公共设置的redis的配置文件
include /opt/myRedis/redis.conf
#开启 daemonize yes,在公共配置文件中已开启
#指定 pid 文件名字 pidfile
pidfile /var/run/redis6379.pid
#指定端口
port 6379
#指定 log 文件名字,这里没有指定
log ""
# RDB 的dbfilename
dbfilename dump6379.rdb
#在公共的配置中关掉了AOF:appendonly no
# 打开集群模式
cluster-enabled yes
#设定节点配置文件名
cluster-config-file nodes-6379.conf
#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
cluster-node-timeout 15000
五、合体
将六个节点合成一个集群。
1、组合之前,请确保所有redis实例启动后,nodes-xxxx.conf文件都生成正常。
2、合体
(1)进入到 cd /opt/redis-3.2.5/src
(2)执行命令
./redis-trib.rb create --replicas 1
192.168.31.211:6379 192.168.31.211:6380 192.168.31.211:6381
192.168.31.211:6389 192.168.31.211:6390 192.168.31.211:6391
(3)注意:IP 地址修改为当前服务器的真实地址,不要使用127.0.0.1,端口号为每个 Redis 实例对应的端口号
六、集群操作
1、以集群的方式进入客户端
redis-cli -c -p 端口号
2、通过 cluster nodes 命令查看集群信息
3、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: --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。
4、什么是 slots?
(1)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。
(2)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 到 5500 号插槽。
节点B负责处理 5501 号至 11000 号插槽。
节点C负责处理 11001 号至 16383 号插槽。
5、在集群中录入值
(1)普通客户端,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。
(2)集群客户端:redis-cli 客户端提供了 -c 参数实现自动重定向
如果 redis-cli -c -p 6379 登入后,再录入、查询键值对可以自动重定向。
(3)不在一个 slot 下的键值,是不能使用 mget,mset 等多键操作;
(4)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;
示例:
set a{user} 2
set aa{user} 3
set aaa{user} 4
键a,aa,aaa 都在 user 组中,都在一个 slot 中。
6、查询集群中的值
CLUSTER KEYSLOT <key> 计算键 key 应该被放置在哪个槽上;
CLUSTER COUNTKEYSINSLOT <slot> 返回槽 slot 目前包含的键值对数量;
CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 返回 count 个 slot 槽中的键;
7、故障恢复
(1)如果主节点下线?从节点能够自动升为主节点?
答:可以从自动升为主节点
(2)主节点恢复后,主从关系会如何?
答:主节点再次恢复了,会变成从节点
(3)如果所有某一段插槽的主从节点都down掉,redis 服务是否还能继续?
对该段插槽不能使用
redis.conf 中的参数 cluster-require-full-coverage,默认是yes
16384 个 slot 都正常的时候才能对外提供服务。
七、集群的 Jedis 开发
示例:
public class JedisClusterTest {
public static void main(String[] args) {
Set<HostAndPort> set =new HashSet<HostAndPort>();
set.add(new HostAndPort("192.168.31.211",6379));
JedisCluster jedisCluster=new JedisCluster(set);
jedisCluster.set("k1", "v1");
System.out.println(jedisCluster.get("k1"));
}
}
八、Redis 集群的优缺点
1、优点
(1)实现扩容;
(2)解决内存压力,分摊内存压力与读写压力
(3)无中心配置相对简单;
2、缺点
(1)多键操作是不被支持的;
(2)多键的 Redis 事务是不被支持的,LUA 脚本不被支持;
(3)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。