1 *Redis集群实现*

1.1 *Redis集群*

1.1.1 *为什么要搭建集群*

通常，为了提高网站响应速度，总是把热点数据保存在内存中而不是直接从后端数据库中读取。

Redis是一个很好的Cache工具。大型网站应用，热点数据量往往巨大，几十G上百G是很正常的事儿。

由于内存大小的限制，使用一台 Redis 实例显然无法满足需求，这时就需要使用多台 Redis作为缓存数据库。但是如何保证数据存储的一致性呢,这时就需要搭建redis集群.采用合理的机制,保证用户的正常的访问需求.

采用redis集群,可以保证数据分散存储,同时保证数据存储的一致性.并且在内部实现高可用的机制.实现了服务故障的自动迁移.

1.1.2 *集群搭建计划*

主从划分:

3台主机 3台从机共6台 端口划分7000-7005

1.2 *集群搭建*

1.2.1 *准备集群文件夹*

1.准备集群文件夹

Mkdir cluster

2.在cluster文件夹中分别创建7000-7005文件夹

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YNfcKeOs-1603367388266)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps1.jpg)]

1.2.2 *复制配置文件*

说明:

将redis根目录中的redis.conf文件复制到cluster/7000/ 并以原名保存

cp redis.conf cluster/7000/

1.2.3 *编辑配置文件*

\1. 注释本地绑定IP地址

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DrTsVbdg-1603367388268)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps2.jpg)]

\2. 关闭保护模式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WwypgMID-1603367388270)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps3.jpg)]

\3. 修改端口号

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9We5rPPG-1603367388272)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps4.jpg)]

\4. 启动后台启动

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-iEK6HWiD-1603367388274)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps5.jpg)]

\5. 修改pid文件

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Oo8TaN4r-1603367388275)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps6.jpg)]

\6. 修改持久化文件路径

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VF4yfvlF-1603367388276)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps7.jpg)]

\7. 设定内存优化策略

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-neBY1zvR-1603367388277)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps8.jpg)]

\8. 关闭AOF模式

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ALd1cRPg-1603367388278)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps9.jpg)]

\9. 开启集群配置

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-eK5gd9Ia-1603367388279)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps10.jpg)]

\10. 开启集群配置文件

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-24rCvWAG-1603367388281)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps11.jpg)]

\11. 修改集群超时时间

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-GB1PVIKx-1603367388281)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps12.jpg)]

1.2.4 *复制修改后的配置文件*

说明:将7000文件夹下的redis.conf文件分别复制到7001-7005中

[root@localhost cluster]# cp 7000/redis.conf 7001/

[root@localhost cluster]# cp 7000/redis.conf 7002/

[root@localhost cluster]# cp 7000/redis.conf 7003/

[root@localhost cluster]# cp 7000/redis.conf 7004/

[root@localhost cluster]# cp 7000/redis.conf 7005/

1.2.5 *批量修改*

说明:分别将7001-7005文件中的7000改为对应的端口号的名称,

修改时注意方向键的使用

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4vk9goIi-1603367388282)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps13.jpg)]

1.2.6 *通过********脚本编辑启动/关闭指令*

\1. 创建启动脚本 vim start.sh

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TG88HIXx-1603367388284)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps14.jpg)]

\2. 编辑关闭的脚本 vim shutdown.sh

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ngJe5rIE-1603367388285)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps15.jpg)]

\3. 启动redis节点

sh start.sh

\4. 检查redis节点启动是否正常

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NRRFKt9M-1603367388286)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps16.jpg)]

1.2.7 *创建redis集群*

#5.0版本执行 使用C语言内部管理集群

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.35.130:7000 192.168.35.130:7001 192.168.35.130:7002 192.168.35.130:7003 192.168.35.130:7004 192.168.35.130:7005

​

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1yFVTx9u-1603367388287)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps17.jpg)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vuGbaUk7-1603367388288)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps18.jpg)]

1.2.8 *Redis集群高可用测试*

\1. 关闭redis主机.检查是否自动实现故障迁移.

\2. 再次启动关闭的主机.检查是否能够实现自动的挂载.

一般情况下 能够实现主从挂载

个别情况: 宕机后的节点重启,可能挂载到其他主节点中(7001-7002) 正确的

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7bQDIecF-1603367388289)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps19.jpg)]

1.3 *Redis集群原理*

1.3.1 *Redis集群高可用推选原理*

如图-24所示

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8mq0PW2P-1603367388290)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps20.jpg)]

图- 24

原理说明:

Redis的所有节点都会保存当前redis集群中的全部主从状态信息.并且每个节点都能够相互通信.当一个节点发生宕机现象.则集群中的其他节点通过PING-PONG检测机制检查Redis节点是否宕机.当有半数以上的节点认为宕机.则认为主节点宕机.同时由****Redis剩余的主节点****进入选举机制.投票选举链接宕机的主节点的从机.实现故障迁移.

1.3.2 *Redis集群宕机条件*

特点:集群中如果主机宕机,那么从机可以继续提供服务,

当主机中没有从机时,则向其它主机借用多余的从机.继续提供服务.如果主机宕机时没有从机可用,则集群崩溃.

答案:9个redis节点,节点宕机5-7次时集群才崩溃.

如图-25所示:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-RDYuS6Hc-1603367388291)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps21.jpg)]

图- 25

1.3.3 *Redis* *hash槽存储数据原理*

说明: RedisCluster采用此分区，所有的键根据哈希函数(CRC16[key]%16384)映射到0－16383槽内，共16384个槽位，每个节点维护部分槽及槽所映射的键值数据.根据主节点的个数,均衡划分区间.

算法:哈希函数: Hash()=CRC16[key]%16384

如图-26所示

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AyNCUFxT-1603367388292)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps22.jpg)]

图- 26

当向redis集群中插入数据时,首先将key进行计算.之后将计算结果匹配到具体的某一个槽的区间内,之后再将数据set到管理该槽的节点中.

如图-27所示

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-XJkTAg1b-1603367388293)(file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml4056\wps23.jpg)]

图- 27

如图-26所示

[外链图片转存中…(img-AyNCUFxT-1603367388292)]

图- 26

当向redis集群中插入数据时,首先将key进行计算.之后将计算结果匹配到具体的某一个槽的区间内,之后再将数据set到管理该槽的节点中.

如图-27所示

[外链图片转存中…(img-XJkTAg1b-1603367388293)]

图- 27