Redis 集群模式

集群简介

普通的主从集群下，主节点承担了所有的写操作与传播修改操作
这样在从节点的读效率非常快的时候时间就被这些地方影响了
如果建立多个主从结构，并将主节点们连接起来，每个主节点负责不同的 key 管理，写和传播修改效果会大大改善

• 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

这也是一种 分布式开发理念，在 Redis 中担任 Cluster 集群的身份

数据存储设计

key 的分散访问

Cluster 集群具备多主多从，每个主节点管理不同的 key
一个切片集群具备 $16384$ 个哈希槽，默认平均分配到几个主节点上，当然也可以手动分配
对于一个字符串 key 通过 CRC16算法 (opens new window) 得到的结果模 $16384$ 后，存放到对应的主节点

节点的增删

若添加机器，增节点和删节点会修改槽的分配方案，优化：一致性哈希 (opens new window)

内部通讯设计

每个库相互通信，且保存各个库中的槽的编号数据。
若来了一个 key ，它经过计算得到一个值，会先去访问第一个库：

• 值在第一个库中，直接返回结果
• 值不在第一个库中，根据保存的编号数据去查对应哪一个库，然后前往那个库去查找并返回结果

这样就使得读数据最多两次完成。

搭建与启动

选一个自己要搭建集群的目录，进入后写这样六个文件（对应六个节点的端口，这里采用三从三主）

对于文件 redis7001.conf ，内容为

至于别的文件就把端口换一下就行了

然后由于我们刚刚下了 Redis ，这里可以直接调用 redis-server 运行这六个文件，代表打开这六个端口

显示一下它们的状态，输入 ps -ef | grep redis

这样就说明打开了这六个端口，我们对前三个端口设置为三个主节点

redis-cli 
  --cluster create 
  --cluster-replicas 1 
  127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006

--cluster-replicas 1 表示采用主从1对1的形式，下面写的进程就是一个主对一个从，写了三对。

设置成功后我们从 7001 进入 Redis 命令窗，输入 redis-cli -c -p 7001
并在另一个窗口从 7002 进入 Redis 命令窗，输入 redis-cli -c -p 7002

在 7001 处写入 SET k1 v1

可以看到写入成功并计算后处于哈希槽 $12706$ ，位于节点端口 $7003$ 处，并带着我们在后面直接跳转了
然后看一下另一个端口如果 GET k1 会发生什么

可以看到几乎是一样的事情，计算并帮我们跳转到 7003 后获取

这样我们就可以确定，Redis 是先对键字符串求完在哪个节点上后，帮我们跳转过去再求得在该节点上的操作后的结果
至此 Cluster 集群搭建与使用完毕

主从下线

和正常主从一样

• 当 slave 下线，对应的 master 会检测到然后只是简单的停止该端口的连接，重新恢复后 master 恢复该端口连接
• 当 master 下线，对应的 slave 会成为 master 替代工作，而旧的 master 恢复后会成为 slave