如何部署redis分布式集群

Redis集群架構圖

上圖藍色為redis集群的節點。

節點之間通過ping命令來測試連接是否正常，節點之間沒有主區分，連接到任何一個節點進行操作時，都可能會轉發到其他節點。

1、Redis的容錯機制

節點之間會定時的互相發送ping命令，測試節點的健康狀態，當節點接受到ping命令后，會返回一個pong字符串。

投票機制：如果一個節點A給節點B發送ping沒有得到pong返回，會通知其他節點再次給B發送ping，如果集群中有超過一半的節點收不B節點的pong。那么就認為B節點掛了。一般會為每個節點提供一個備份節點，如果掛掉會切換到備份節點。

2、Redis集群存儲原理

Redis對于每個存放的key會進行hash操作，生成一個[0-16384]的hash值（先進行

crc 算法再對16384取余）。

集群的情況下，就是把[0-16384]的區間進行拆分，放到不同的redis中。

3、Redis的持久化

Snapshotting：定時的將Redis內存中的數據保存到硬盤中

AOF：將所有的command操作保存到aof中，AOP的同步頻率很高，數據即使丟失，粒度也很小，但會在性能上造成影響。

二、集群環境搭建

redis集群管理工具redis-trib.rb依賴ruby環境，首先需要安裝ruby環境

安裝ruby

yum install ruby
yum install rubygems

安裝ruby和redis的接口程序

拷貝redis-3.0.0.gem至/usr/local下

執行：

gem install /usr/local/redis-3.0.0.gem

三、創建Redis集群

在一臺服務器上，可以用不同端口號來表示不同redis服務器。

Redis集群最少需要三臺服務器，而每臺服務器有需要備用服務器，所以最少需要6臺服務器。端口規劃如下：

主服務器：192.168.100.66 :7001  :7002  :7003

從服務器：192.168.100.66 :7004  :7005  :7006

在/usr/local 創建文件夾用來存放服務器程序

mkdir 7001 7002 7003 7004 7005 7006

如果想讓redis支持集群需要修改redis.config配置文件的cluster-enabled yes

本例中我們以端口來區別不同的redis服務，所以還需要修改redis.config的port為對應端口

修改完配置文件，將redis安裝目錄的bin復制到上面每個目錄中。

分別進入7001/bin/ 7002/bin .....

啟動服務./redis-server ./redis.conf

查看redis進程：ps -aux|grep redis 如下圖則說明啟動成功

創建集群：

將之前解壓的文件夾的redis-3.0.0/src/redis-trib.rb復制到redis-cluster目錄

運行

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.100.66:7001 192.168.100.66:7002 192.168.100.66:7003 192.168.100.66:7004 192.168.100.66:7005  192.168.100.66:7006

如果執行時報如下錯誤：

[ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解決方法是刪除生成的配置文件nodes.conf，如果不行則說明現在創建的結點包括了舊集群的結點信息，需要刪除redis的持久化文件后再重啟redis，比如：appendonly.aof、dump.rdb

如果成功最終輸入如下：

查詢集群信息：

說明：

./redis-cli -c -h 192.168.101.3 -p 7001 ，其中-c表示以集群方式連接redis，-h指定ip地址，-p指定端口號

cluster nodes 查詢集群結點信息

cluster info 查詢集群狀態信息

hash槽重新分配

第一步：連接上集群

./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001（連接集群中任意一個可用結點都行）

第二步：輸入要分配的槽數量

輸入 500表示要分配500個槽

第三步：輸入接收槽的結點id

這里準備給7007分配槽，通過cluster nodes查看7007結點id為15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

輸入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

第四步：輸入源結點id

這里輸入all

第五步：輸入yes開始移動槽到目標結點id

添加從節點

集群創建成功后可以向集群中添加節點，下面是添加一個slave從節點。

添加7008從結點，將7008作為7007的從結點。

./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 主節點id 添加節點的ip和端口 集群中已存在節點ip和端口

執行如下命令：

./redis-trib.rb add-node --slave --master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4  192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001

cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4  是7007結點的id，可通過cluster nodes查看。

注意：如果原來該結點在集群中的配置信息已經生成cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file沒有指定則默認為nodes.conf），這時可能會報錯：

[ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0

解決方法是刪除生成的配置文件nodes.conf，刪除后再執行./redis-trib.rb add-node指令

查看集群中的結點，剛添加的7008為7007的從節點：

刪除結點：

./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017

刪除已經占有hash槽的結點會失敗，報錯如下：

[ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty! Reshard data away and try again.

需要將該結點占用的hash槽分配出去（參考hash槽重新分配章節）。

測試:

Maven:
<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
        <version>2.7.0</version>
    </dependency>
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/junit/junit -->
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-test -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>spring-test</artifactId>
        <version>4.3.10.RELEASE</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

普通測試：

@Test
public void redisClusterTest1(){
    JedisPoolConfig config=new JedisPoolConfig();
    config.setMaxTotal(30);
    config.setMaxIdle(2);

    Set<HostAndPort> jedisNode=new HashSet<HostAndPort>();
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7001));
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7002));
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7003));
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7004));
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7005));
    jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7006));

    JedisCluster jc=new JedisCluster(jedisNode,config);
    jc.set("name","老王");
    String value=jc.get("name");
    System.out.println(value);
}

Spring測試：

配置文件：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
    <!-- 連接池配置 -->
    <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
        <!-- 最大連接數 -->
        <property name="maxTotal" value="30" />
        <!-- 最大空閑連接數 -->
        <property name="maxIdle" value="10" />
        <!-- 每次釋放連接的最大數目 -->
        <property name="numTestsPerEvictionRun" value="1024" />
        <!-- 釋放連接的掃描間隔（毫秒） -->
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="30000" />
        <!-- 連接最小空閑時間 -->
        <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="1800000" />
        <!-- 連接空閑多久后釋放, 當空閑時間>該值 且 空閑連接>最大空閑連接數 時直接釋放 -->
        <property name="softMinEvictableIdleTimeMillis" value="10000" />
        <!-- 獲取連接時的最大等待毫秒數,小于零:阻塞不確定的時間,默認-1 -->
        <property name="maxWaitMillis" value="1500" />
        <!-- 在獲取連接的時候檢查有效性, 默認false -->
        <property name="testOnBorrow" value="true" />
        <!-- 在空閑時檢查有效性, 默認false -->
        <property name="testWhileIdle" value="true" />
        <!-- 連接耗盡時是否阻塞, false報異常,ture阻塞直到超時, 默認true -->
        <property name="blockWhenExhausted" value="false" />
    </bean>
    <!-- redis集群 -->
    <bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
        <constructor-arg index="0">
            <set>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7001"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7002"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7003"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7004"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7005"></constructor-arg>
                </bean>
                <bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
                    <constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
                    <constructor-arg index="1" value="7006"></constructor-arg>
                </bean>
            </set>
        </constructor-arg>
        <constructor-arg index="1" ref="jedisPoolConfig"></constructor-arg>
    </bean>
</beans>

測試類：

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:spring-config.xml"})
public class RedisClusterTest {
    @Autowired
    private JedisCluster jedisCluster;
    @Test
    public void redisClusterTest2(){
        jedisCluster.set("username","小明啦啦");
        String name=jedisCluster.get("username");
        System.out.println(name);
    }
}

以上就是redis分布式集群搭建介紹的詳細內容，更多請關注億速云其它相關文章！