Redis 集群搭建和簡(jiǎn)單使用教程

前言

Redis集群搭建的目的其實(shí)也就是集群搭建的目的，所有的集群主要都是為了解決一個(gè)問(wèn)題，橫向擴(kuò)展。

在集群的概念出現(xiàn)之前，我們使用的硬件資源都是縱向擴(kuò)展的，但是縱向擴(kuò)展很快就會(huì)達(dá)到一個(gè)極限，單臺(tái)機(jī)器的Cpu的處理速度，內(nèi)存大小，硬盤(pán)大小沒(méi)辦法一直滿足需求，而且機(jī)器縱向擴(kuò)展的成本是相當(dāng)高的。集群的出現(xiàn)就是能夠讓多臺(tái)機(jī)器像一臺(tái)機(jī)器一樣工作，實(shí)現(xiàn)了資源的橫向擴(kuò)展。

Redis是內(nèi)存型數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)我們要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)達(dá)到一定程度時(shí)，單臺(tái)機(jī)器的內(nèi)存滿足不了我們的需求，搭建集群則是一種很好的解決方案。

介紹安裝環(huán)境與版本

用兩臺(tái)虛擬機(jī)模擬6個(gè)節(jié)點(diǎn)，一臺(tái)機(jī)器3個(gè)節(jié)點(diǎn)，創(chuàng)建出3 master、3 salve 環(huán)境。

redis 采用 redis-3.2.4 版本。

兩臺(tái)虛擬機(jī)都是 CentOS ，一臺(tái) CentOS6.5 （IP:192.168.31.245），一臺(tái) CentOS7（IP:192.168.31.210） 。

安裝過(guò)程

1. 下載并解壓

cd /root/software
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.4.tar.gz
tar -zxvf redis-3.2.4.tar.gz　

2. 編譯安裝

cd redis-3.2.4
make  make install

3. 將 redis-trib.rb 復(fù)制到 /usr/local/bin 目錄下

cd src
cp redis-trib.rb /usr/local/bin/　　

4. 創(chuàng)建 Redis 節(jié)點(diǎn)

首先在 192.168.31.245 機(jī)器上 /root/software/redis-3.2.4 目錄下創(chuàng)建 redis_cluster 目錄；

mkdir redis_cluster　　

在 redis_cluster 目錄下，創(chuàng)建名為7000、7001、7002的目錄，并將 redis.conf 拷貝到這三個(gè)目錄中

mkdir 7000 7001 7002br>cp redis.conf redis_cluster/7000
cp redis.conf redis_cluster/7001
cp redis.conf redis_cluster/7002　　

分別修改這三個(gè)配置文件，修改如下內(nèi)容

port 7000          //端口7000,7002,7003  
bind 本機(jī)ip          //默認(rèn)ip為127.0.0.1 需要改為其他節(jié)點(diǎn)機(jī)器可訪問(wèn)的ip 否則創(chuàng)建集群時(shí)無(wú)法訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的端口，無(wú)法創(chuàng)建集群
daemonize yes        //redis后臺(tái)運(yùn)行
pidfile /var/run/redis_7000.pid   //pidfile文件對(duì)應(yīng)7000,7001,7002
cluster-enabled yes       //開(kāi)啟集群 把注釋#去掉
cluster-config-file nodes_7000.conf //集群的配置 配置文件首次啟動(dòng)自動(dòng)生成 7000,7001,7002
cluster-node-timeout 15000    //請(qǐng)求超時(shí) 默認(rèn)15秒，可自行設(shè)置
appendonly yes       //aof日志開(kāi)啟 有需要就開(kāi)啟，它會(huì)每次寫(xiě)操作都記錄一條日志　

接著在另外一臺(tái)機(jī)器上（192.168.31.210），的操作重復(fù)以上三步，只是把目錄改為7003、7004、7005，對(duì)應(yīng)的配置文件也按照這個(gè)規(guī)則修改即可

5. 啟動(dòng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)

第一臺(tái)機(jī)器上執(zhí)行
redis-server redis_cluster/7000/redis.conf
redis-server redis_cluster/7001/redis.conf
redis-server redis_cluster/7002/redis.conf
 
另外一臺(tái)機(jī)器上執(zhí)行
redis-server redis_cluster/7003/redis.conf
redis-server redis_cluster/7004/redis.conf
redis-server redis_cluster/7005/redis.conf 

6. 檢查 redis 啟動(dòng)情況

##一臺(tái)機(jī)器br>ps -ef | grep redis
root  61020  1 0 02:14 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7000 [cluster] 
root  61024  1 0 02:14 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7001 [cluster] 
root  61029  1 0 02:14 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7002 [cluster] 
 
netstat -tnlp | grep redis
tcp  0  0 127.0.0.1:17000    0.0.0.0:*     LISTEN  61020/redis-server 
tcp  0  0 127.0.0.1:17001    0.0.0.0:*     LISTEN  61024/redis-server 
tcp  0  0 127.0.0.1:17002    0.0.0.0:*     LISTEN  61029/redis-server 
tcp  0  0 127.0.0.1:7000    0.0.0.0:*     LISTEN  61020/redis-server 
tcp  0  0 127.0.0.1:7001    0.0.0.0:*     LISTEN  61024/redis-server 
tcp  0  0 127.0.0.1:7002    0.0.0.0:*     LISTEN  61029/redis-server
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
 
##另外一臺(tái)機(jī)器
ps -ef | grep redis
root  9957  1 0 02:32 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7003 [cluster]
root  9964  1 0 02:32 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7004 [cluster]
root  9971  1 0 02:32 ?  00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7005 [cluster]
root  10065 4744 0 02:38 pts/0 00:00:00 grep --color=auto redis
netstat -tlnp | grep redis
tcp  0  0 127.0.0.1:17003   0.0.0.0:*    LISTEN  9957/redis-server 1
tcp  0  0 127.0.0.1:17004   0.0.0.0:*    LISTEN  9964/redis-server 1
tcp  0  0 127.0.0.1:17005   0.0.0.0:*    LISTEN  9971/redis-server 1
tcp  0  0 127.0.0.1:7003   0.0.0.0:*    LISTEN  9957/redis-server 1
tcp  0  0 127.0.0.1:7004   0.0.0.0:*    LISTEN  9964/redis-server 1
tcp  0  0 127.0.0.1:7005   0.0.0.0:*    LISTEN  9971/redis-server 1 

7.創(chuàng)建集群

Redis 官方提供了 redis-trib.rb 這個(gè)工具，就在解壓目錄的 src 目錄中，第三步中已將它復(fù)制到 /usr/local/bin 目錄中，可以直接在命令行中使用了。使用下面這個(gè)命令即可完成安裝。

redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.31.245:7000 192.168.31.245:7001 192.168.31.245:7002 192.168.31.210:7003 192.168.31.210:7004 192.168.31.210:7005

其中，前三個(gè) ip:port 為第一臺(tái)機(jī)器的節(jié)點(diǎn)，剩下三個(gè)為第二臺(tái)機(jī)器。

等等，出錯(cuò)了。這個(gè)工具是用 ruby 實(shí)現(xiàn)的，所以需要安裝 ruby。安裝命令如下：

yum -y install ruby ruby-devel rubygems rpm-build
gem install redis

之后再運(yùn)行 redis-trib.rb 命令，會(huì)出現(xiàn)如下提示：

輸入 yes 即可，然后出現(xiàn)如下內(nèi)容，說(shuō)明安裝成功。

8. 集群驗(yàn)證

在第一臺(tái)機(jī)器上連接集群的7002端口的節(jié)點(diǎn)，在另外一臺(tái)連接7005節(jié)點(diǎn)，連接方式為 redis-cli -h 192.168.31.245 -c -p 7002  ,加參數(shù) -C 可連接到集群，因?yàn)樯厦?redis.conf 將 bind 改為了ip地址，所以 -h 參數(shù)不可以省略。

在7005節(jié)點(diǎn)執(zhí)行命令  set hello world ，執(zhí)行結(jié)果如下：

然后在另外一臺(tái)7002端口，查看 key 為 hello 的內(nèi)容， get hello  ，執(zhí)行結(jié)果如下：

說(shuō)明集群運(yùn)作正常。

簡(jiǎn)單說(shuō)一下原理

redis cluster在設(shè)計(jì)的時(shí)候，就考慮到了去中心化，去中間件，也就是說(shuō)，集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是平等的關(guān)系，都是對(duì)等的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都保存各自的數(shù)據(jù)和整個(gè)集群的狀態(tài)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都和其他所有節(jié)點(diǎn)連接，而且這些連接保持活躍，這樣就保證了我們只需要連接集群中的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就可以獲取到其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

Redis 集群沒(méi)有并使用傳統(tǒng)的一致性哈希來(lái)分配數(shù)據(jù)，而是采用另外一種叫做哈希槽 (hash slot)的方式來(lái)分配的。redis cluster 默認(rèn)分配了 16384 個(gè)slot，當(dāng)我們set一個(gè)key 時(shí)，會(huì)用CRC16算法來(lái)取模得到所屬的slot，然后將這個(gè)key 分到哈希槽區(qū)間的節(jié)點(diǎn)上，具體算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我們?cè)跍y(cè)試的時(shí)候看到set 和 get 的時(shí)候，直接跳轉(zhuǎn)到了7000端口的節(jié)點(diǎn)。

Redis 集群會(huì)把數(shù)據(jù)存在一個(gè) master 節(jié)點(diǎn)，然后在這個(gè) master 和其對(duì)應(yīng)的salve 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，也根據(jù)一致性哈希算法到對(duì)應(yīng)的 master 節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)。只有當(dāng)一個(gè)master 掛掉之后，才會(huì)啟動(dòng)一個(gè)對(duì)應(yīng)的 salve 節(jié)點(diǎn)，充當(dāng) master 。

需要注意的是：必須要3個(gè)或以上的主節(jié)點(diǎn)，否則在創(chuàng)建集群時(shí)會(huì)失敗，并且當(dāng)存活的主節(jié)點(diǎn)數(shù)小于總節(jié)點(diǎn)數(shù)的一半時(shí)，整個(gè)集群就無(wú)法提供服務(wù)了。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流。