Redis缓存高可用集群

1、Redis集群方案比较

哨兵模式

在redis3.0以前的版本要实现集群一般是借助哨兵sentinel工具来监控master节点的状态，如果master节点异常，则会做主从切换，将某一台slave作为master，哨兵的配置略微复杂，并且性能和高可用性等各方面表现一般，特别是在主从切换的瞬间存在访问瞬断的情况

【3分钟干货】
‍‍redis的哨兵的监控机制是怎样的？

哨兵监控也是有集群的，会有多个哨兵进行监控，当判断发生故障的哨兵达到一定数量的时候才进行修复。一个健壮的部署至少需要三个哨兵实例。

1.每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令
2.如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 则这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线。
3.如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。
4.当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态， 则Master会被标记为客观下线
5.在一般情况下， 每个 Sentinel 会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送 INFO 命令
6.当Master被 Sentinel 标记为客观下线时，Sentinel 向下线的 Master 的所有 Slave 发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次
7.若没有足够数量的 Sentinel 同意 Master 已经下线， Master 的客观下线状态就会被移除。若 Master 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复， Master 的主观下线状态就会被移除。——选自 Java面经

高可用集群模式

redis集群是一个由多个主从节点群组成的分布式服务器群，它具有复制、高可用和分片特性。Redis集群不需要sentinel哨兵也能完成节点移除和故障转移的功能。需要将每个节点设置成集群模式，这种集群模式没有中心节点，可水平扩展，据官方文档称可以线性扩展到1000节点。redis集群的性能和高可用性均优于之前版本的哨兵模式，且集群配置非常简单

2、redis高可用集群搭建

单机redis安装

下载地址：http://redis.io/download
安装步骤：

# 安装gcc
yum install gcc

# 把下载好的redis-3.0.0-rc2.tar.gz放在/usr/local文件夹下，并解压
tar -zxvf redis-3.0.0-rc2.tar.gz

# 进入到解压好的redis-3.0.0目录下，进行编译
make

# 进入到redis-3.0.0/src目录下进行安装，安装完成验证src目录下是否已经生成了redis-server 、redis-cil
make install

# 建立俩个文件夹存放redis命令和配置文件
mkdir -p /usr/local/redis/etc
mkdir -p /usr/local/redis/bin

# 把redis-3.0.0下的redis.conf复制到/usr/local/redis/etc下
cp redis.conf /usr/local/redis/etc/

# 移动redis-3.0.0/src里的几个文件到/usr/local/redis/bin下
mv mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-dump redis-cli redis-server /usr/local/redis/bin

# 启动并指定配置文件
/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf（注意要使用后台启动，所以修改redis.conf里的daemonize改为yes)

# 验证启动是否成功
ps -ef | grep redis 

# 查看是否有redis服务或者查看端口
netstat -tunpl | grep 6379

# 进入redis客户端 
/usr/local/redis/bin/redis-cli 

# 退出客户端
quit

# 退出redis服务： 
（1）pkill redis-server 
（2）kill 进程号                       
（3）/usr/local/redis/bin/redis-cli shutdown

redis集群搭建

redis集群需要至少要三个master节点，我们这里搭建三个master节点，并且给每个master再搭建一个slave节点，总共6个redis节点，由于节点数较多，这里采用在一台机器上创建6个redis实例，并将这6个redis实例配置成集群模式，所以这里搭建的是伪分布式集群模式，当然真正的分布式集群的配置方法几乎一样，搭建伪分布式集群的步骤如下：

第一步：在/usr/local下创建文件夹redis-cluster，然后在其下面分别创建6个文件夾如下
（1）mkdir -p /usr/local/redis-cluster
（2）mkdir 8001、 mkdir 8002、 mkdir 8003、 mkdir 8004、 mkdir 8005、 mkdir 8006

第一步：把之前的redis.conf配置文件copy到8001下，修改如下内容：
（1）daemonize yes
（2）port 8001（分别对每个机器的端口号进行设置）
（3）bind 192.168.0.61（必须要绑定当前机器的ip，这里方便redis集群定位机器，不绑定可能会出现循环查找集群节点机器的情况）
（4）dir /usr/local/redis-cluster/8001/（指定数据文件存放位置，必须要指定不同的目录位置，不然会丢失数据）
（5）cluster-enabled yes（启动集群模式）
（6）cluster-config-file nodes-8001.conf（这里800x最好和port对应上）
（7）cluster-node-timeout 5000
（8）appendonly yes

第三步：把修改后的配置文件，分别 copy到各个文夹下，注意每个文件要修改第2、4、6项里的端口号

第四步：由于 redis集群需要使用 ruby命令，所以我们需要安装 ruby
（1）yum install ruby
（2）yum install rubygems
（3）gem install redis --version 3.0.0（安装redis和 ruby的接囗）

第五步：分别启动6个redis实例，然后检查是否启动成功
（1）/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis-cluster/800*/redis.conf
（2）ps -ef | grep redis 查看是否启动成功

第六步：在redis的安装目录下执行 redis-trib.rb命令
（1）cd /usr/local/redis-3.0.0/src
（2）./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.0.61:8001 192.168.0.61:8002 192.168.0.61:8003 192.168.0.61:8004 192.168.0.61:8005 192.168.0.61:8006

第七步：验证集群：
（1）连接任意一个客户端即可：./redis-cli -c -h -p (-c表示集群模式，指定ip地址和端口号）如：/usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.0.61 -p 800*
（2）进行验证： cluster info（查看集群信息）、cluster nodes（查看节点列表）
（3）进行数据操作验证
（4）关闭集群则需要逐个进行关闭，使用命令：
/usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.0.61 -p 800* shutdown

PS：当出现集群无法启动时，删除redis的临时数据文件，再次重新启动每一个redis服务，然后重新构造集群环境。
3、Java操作redis集群
借助redis的java客户端jedis可以操作以上集群，引用jedis版本的maven坐标如下：

<dependency>
    <groupId>redis.clients</groupId>
    <artifactId>jedis</artifactId>
    <version>2.9.0</version>
</dependency>

Java编写访问redis集群的代码非常简单，如下所示：

import java.io.IOException;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/**
 * 访问redis集群
 * @author aaron.rao
 *
 */
public class RedisCluster 
{
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        Set<HostAndPort> jedisClusterNode = new HashSet<HostAndPort>();
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8001));
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8002));
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8003));
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8004));
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8005));
        jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8006));
        
        JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
        config.setMaxTotal(100);
        config.setMaxIdle(10);
        config.setTestOnBorrow(true);
        JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(jedisClusterNode, 6000, 10, config);
        System.out.println(jedisCluster.set("student", "aaron"));
        System.out.println(jedisCluster.set("age", "18"));
        
        System.out.println(jedisCluster.get("student"));
        System.out.println(jedisCluster.get("age"));
        
        jedisCluster.close();
    }
}
运行效果如下：
OK
OK
aaron
18