Redis集群

简介

概念

集群就是使用网络将若干台计算机连通起来，并提供统一的管理方式，使其对外呈现单机的服务效果。

作用

• 分散单台服务器的访问压力，实现负载均衡
• 分散单台服务器的存储压力，实现可扩展性
• 降低单台服务器宕机带来的业务灾难

集群结构设计

数据存储设计

• 通过算法设计，计算出key应该保存的位置
• 将所有的存储空间计划切割成16384份，每台主机保存一部分，每份代表一个存储空间，注意不是key的保存空间
• 将key按照计算出的结果放到对应的存储空间

计算过程：将key通过CRC16()函数加密，再取模%16384，最后得到一个值，这个值就是key在redis集群环境中存储的位置

优势

• 增加集群的可扩展性

当集群需要新增或者减少机器的时候，各机器只需要平分存储空间即可。如果增加一台新的机器，redis会通过计算，将其他机器的存储空间挪一部分到新的机器；如果减少一台机器，则将这台机器的存储空间匀给其他机器。

集群内部的通讯设计

• 各个数据库相互通信，保存各个库中槽（存储空间）的编号数据
• 一次命中，直接返回
• 一次未命中，告知具体位置，然后取数据返回

当通过key去redis集群取数据的时候，先通过算法得到key所在的存储空间编号，如果请求的机器正好存在我们需要的数据，则直接返回；如果不存在，所请求的机器会告诉我们：我们需要的数据在哪台机器上（每个库都有各库的槽编号），然后进行一个重定向的操作，最后拿到数据返回；也就是说，在redis集群中获取数据，最多请求两次，我们就可以拿到自己想要的数据。

cluster集群结构搭建

配置

最主要的几个配置
cluster-enabled yes --开启作为cluster的节点
cluster-config-file xxx.conf --cluster配置文件名称
cluster-node-timeout milliseconds --节点超时时间，也就是说超过这个时间无响应，该节点是否下线或切换为从节点
cluster-migration-barrier count -- master连接的slave的最小数量

通过命令redis-trib.rb启动cluster

redis-trib.rb create --replicas num ip:port ...

命令中的num表示一个master带几个slave；master对应的slave redis会通过添加的顺序去对应。

cluster启动后，master和slave会自动连接并同步数据。

PS：使用这个命令需要有ruby及gem环境

添加、获取数据

• 添加数据
  redis-cli -c
set name value
• 获取数据
  redis-cli -c -p port
get name

主从切换

• slave宕机后，master会将其的状态标记为failing，并通知给其他master
• 宕机后的slave恢复服务后，master清除failing状态，并通知给其他master，然后做数据同步
• master宕机后，slave会不断尝试连接，超过重试次数后（一秒一次），仍然连不上，slave则变为master提供服务。此时，原master的状态被标记为fail
• 宕机后的master恢复服务后，则作为新master的slave，清除fail状态，然后做数据同步

cluster命令

cluster nodes -- 查看集群节点信息
cluster replicate masterId -- 进入一个从节点，切换其主节点
cluster meet ip:port -- 发现一个新节点，新增主节点
cluster forget id -- 忽略一个没有槽（solt）的节点
cluster failover -- 手动故障转移