Redis 集群搭建和簡單使用教程

前言

Redis集群搭建的目的其實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問題，橫向擴展。

在集群的概念出現之前，我們使用的硬件資源都是縱向擴展的，但是縱向擴展很快就會達到一個極限，單台機器的Cpu的處理速度，內存大小，硬盤大小沒辦法一直滿足需求，而且機器縱向擴展的成本是相當高的。集群的出現就是能夠讓多台機器像一台機器一樣工作，實現了資源的橫向擴展。

Redis是內存型數據庫，當我們要存儲的數據達到一定程度時，單台機器的內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。

介紹安裝環境與版本

用兩台虛擬機模擬6個節點，一台機器3個節點，創建出3 master、3 salve 環境。

redis 采用 redis-3.2.4 版本。

兩台虛擬機都是 CentOS ，一台 CentOS6.5 （IP:192.168.31.245），一台 CentOS7（IP:192.168.31.210） 。

安裝過程

1. 下載並解壓

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 復制到 /usr/local/bin 目錄下

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

4. 創建 Redis 節點

首先在 192.168.31.245 機器上 /root/software/redis-3.2.4 目錄下創建 redis_cluster 目錄；

mkdir redis_cluster　　

在 redis_cluster 目錄下，創建名為7000、7001、7002的目錄，並將 redis.conf 拷貝到這三個目錄中

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

分別修改這三個配置文件，修改如下內容

port 7000          //端口7000,7002,7003  
bind 本機ip          //默認ip為127.0.0.1 需要改為其他節點機器可訪問的ip 否則創建集群時無法訪問對應的端口，無法創建集群
daemonize yes        //redis後台運行
pidfile /var/run/redis_7000.pid   //pidfile文件對應7000,7001,7002
cluster-enabled yes       //開啟集群 把注釋#去掉
cluster-config-file nodes_7000.conf //集群的配置 配置文件首次啟動自動生成 7000,7001,7002
cluster-node-timeout 15000    //請求超時 默認15秒，可自行設置
appendonly yes       //aof日志開啟 有需要就開啟，它會每次寫操作都記錄一條日志　

接著在另外一台機器上（192.168.31.210），的操作重復以上三步，只是把目錄改為7003、7004、7005，對應的配置文件也按照這個規則修改即可

5. 啟動各個節點

第一台機器上執行
redis-server redis_cluster/7000/redis.conf
redis-server redis_cluster/7001/redis.conf
redis-server redis_cluster/7002/redis.conf
 
另外一台機器上執行
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 啟動情況

##一台機器<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
 
##另外一台機器
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.創建集群

Redis 官方提供了 redis-trib.rb 這個工具，就在解壓目錄的 src 目錄中，第三步中已將它復制到 /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 ip:port 為第一台機器的節點，剩下三個為第二台機器。

等等，出錯了。這個工具是用 ruby 實現的，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

之後再運行 redis-trib.rb 命令，會出現如下提示：

輸入 yes 即可，然後出現如下內容，說明安裝成功。

8. 集群驗證

在第一台機器上連接集群的7002端口的節點，在另外一台連接7005節點，連接方式為 redis-cli -h 192.168.31.245 -c -p 7002  ,加參數 -C 可連接到集群，因為上面 redis.conf 將 bind 改為了ip地址，所以 -h 參數不可以省略。

在7005節點執行命令  set hello world ，執行結果如下：

然後在另外一台7002端口，查看 key 為 hello 的內容， get hello  ，執行結果如下：

說明集群運作正常。

簡單說一下原理

redis cluster在設計的時候，就考慮到了去中心化，去中間件，也就是說，集群中的每個節點都是平等的關系，都是對等的，每個節點都保存各自的數據和整個集群的狀態。每個節點都和其他所有節點連接，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節點，就可以獲取到其他節點的數據。

Redis 集群沒有並使用傳統的一致性哈希來分配數據，而是采用另外一種叫做哈希槽 (hash slot)的方式來分配的。redis cluster 默認分配了 16384 個slot，當我們set一個key 時，會用CRC16算法來取模得到所屬的slot，然後將這個key 分到哈希槽區間的節點上，具體算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我們在測試的時候看到set 和 get 的時候，直接跳轉到了7000端口的節點。

Redis 集群會把數據存在一個 master 節點，然後在這個 master 和其對應的salve 之間進行數據同步。當讀取數據時，也根據一致性哈希算法到對應的 master 節點獲取數據。只有當一個master 掛掉之後，才會啟動一個對應的 salve 節點，充當 master 。

需要注意的是：必須要3個或以上的主節點，否則在創建集群時會失敗，並且當存活的主節點數小於總節點數的一半時，整個集群就無法提供服務了。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流。