Redis 분산 클러스터 구축 소개

Redis 클러스터 아키텍처 다이어그램

위 그림의 파란색은 Redis 클러스터의 노드입니다.

노드 간 ping 명령을 사용하여 연결이 정상인지 테스트합니다. 노드 간 기본 구분은 없습니다. 작동을 위해 어떤 노드에 연결하면 다른 노드로 전달될 수 있습니다.

1. Redis 결함 허용 메커니즘

노드는 정기적으로 서로에게 ping 명령을 보내 노드의 상태를 테스트합니다. ping 명령을 받으면 퐁 문자열이 반환됩니다.

투표 메커니즘: 노드 A가 노드 B에 핑을 보냈지만 퐁 반환을 받지 못한 경우 클러스터의 노드 중 절반 이상이 노드 B로부터 퐁을 받을 수 없는 경우 다른 노드에 B에 핑을 다시 보내라는 알림이 전달됩니다. 노드 B. 그러면 노드 B가 다운된 것으로 간주됩니다. 일반적으로 각 노드마다 백업 노드가 제공되는데, 장애가 발생하면 백업 노드로 전환됩니다.

2. Redis 클러스터 저장 원리

Redis는 저장된 각 키에 대해 해시 작업을 수행하여 [0-16384]의 해시 값을 생성합니다(먼저

crc 알고리즘을 수행한 다음 나머지 16384를 사용합니다).

클러스터의 경우 간격 [0-16384]이 분할되어 다른 Redis에 배치됩니다.

3. Redis 지속성

스냅샷: Redis 메모리의 데이터를 정기적으로 하드 디스크에 저장합니다.

AOF: 데이터가 손실되더라도 모든 명령 작업을 aof에 저장합니다. 세분성도 매우 작지만 성능에 영향을 미칩니다.

2. 클러스터 환경 구축

redis 클러스터 관리 도구 redis-trib.rb는 Ruby 환경에 따라 다릅니다. 먼저 Ruby 환경을 설치해야 합니다.

Ruby를 설치해야 합니다.

yum install ruby
yum install rubygems

Ruby 및 Redis 인터페이스 프로그램 설치

redis-3.0.0.gem을 /usr/local

에 복사합니다. 실행:

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

3 Redis 클러스터 생성

한 서버에서, 다른 포트 번호를 사용하여 다른 Redis 서버를 나타낼 수 있습니다.

Redis 클러스터에는 최소 3개의 서버가 필요하며, 각 서버마다 백업 서버가 필요하므로 최소 6개의 서버가 필요합니다. 포트 계획은 다음과 같습니다.

메인 서버: 192.168.100.66:7001:7002:7003

슬레이브 서버: 192.168.100.66:7004:7005:7006

서버 프로그램을 저장할 폴더를 /usr/local에 생성합니다.

mkdir 7001 7002 7003 7004 7005 7006

redis가 클러스터링을 지원하도록 하려면 redis.config 구성 파일에서 Cluster-enabled yes를 수정해야 합니다.

이 예에서는 포트를 사용하여 다양한 Redis 서비스를 구별합니다. 따라서 redis.config의 포트도 수정해야 합니다. 해당 포트

에 대한 구성 파일을 수정한 후, redis 설치 디렉터리의 bin을 위의 각 디렉터리에 복사합니다.

각각 7001/bin/ 7002/bin을 입력하세요...

서비스 시작 ./redis-server ./redis.conf

redis 프로세스 보기: ps -aux|grep redis 다음 그림은 시작이 성공

클러스터 생성:

이전에 압축을 푼 폴더의 redis-3.0.0/src/redis-trib.rb를 redis-cluster 디렉터리에 복사합니다.

실행

./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

다음 오류가 보고되면 실행 중:

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

해결 방법은 생성된 구성 파일인 node.conf를 삭제하는 것입니다. 작동하지 않으면 이제 생성된 노드에 이전 클러스터의 노드 정보가 포함되어 있다는 의미입니다. redis를 다시 시작한 후 다음과 같이 redis를 다시 시작하세요. 예:appendonly.aof, dump.rdb

성공하면 다음을 입력하세요.

클러스터 정보 쿼리:

지침:

./redis-cli -c -h 192.168.101.3 -p 7001 여기서 -c는 클러스터 모드 redis에서의 연결을 의미하고, -h는 IP 주소를 지정하고, -p는 포트 번호를 지정합니다

cluster 노드 클러스터 노드 정보 쿼리

cluster info 클러스터 상태 정보 쿼리

해시 슬롯 재배포

1단계: 클러스터에 연결

./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001(클러스터에서 사용 가능한 모든 노드에 연결할 수 있음)

2단계: Enter 할당할 슬롯 수

500개를 할당하려면 500을 입력하세요

3단계: 수신 슬롯의 노드 ID를 입력하세요

这里准备给7007分配槽，通过cluster nodes查看7007结点id为15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb

输入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb 

第四步：输入源结点id

这里输入all

第五步：输入yes开始移动槽到目标结点id

添加从节点

 

集群创建成功后可以向集群中添加节点，下面是添加一个slave从节点。

添加7008从结点，将7008作为7007的从结点。

./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 主节点id 添加节点的ip和端口 集群中已存在节点ip和端口

执行如下命令：

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

cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4  是7007结点的id，可通过cluster nodes查看。

注意：如果原来该结点在集群中的配置信息已经生成cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file没有指定则默认为nodes.conf），这时可能会报错：

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

解决方法是删除生成的配置文件nodes.conf，删除后再执行./redis-trib.rb add-node指令

查看集群中的结点，刚添加的7008为7007的从节点：

 删除结点：

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

删除已经占有hash槽的结点会失败，报错如下：

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

需要将该结点占用的hash槽分配出去（参考hash槽重新分配章节）。

测试:

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>

普通测试：

@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测试：

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">
    <!-- 连接池配置 -->
    <bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
        <!-- 最大连接数 -->
        <property name="maxTotal" value="30" />
        <!-- 最大空闲连接数 -->
        <property name="maxIdle" value="10" />
        <!-- 每次释放连接的最大数目 -->
        <property name="numTestsPerEvictionRun" value="1024" />
        <!-- 释放连接的扫描间隔（毫秒） -->
        <property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="30000" />
        <!-- 连接最小空闲时间 -->
        <property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="1800000" />
        <!-- 连接空闲多久后释放, 当空闲时间>该值 且 空闲连接>最大空闲连接数 时直接释放 -->
        <property name="softMinEvictableIdleTimeMillis" value="10000" />
        <!-- 获取连接时的最大等待毫秒数,小于零:阻塞不确定的时间,默认-1 -->
        <property name="maxWaitMillis" value="1500" />
        <!-- 在获取连接的时候检查有效性, 默认false -->
        <property name="testOnBorrow" value="true" />
        <!-- 在空闲时检查有效性, 默认false -->
        <property name="testWhileIdle" value="true" />
        <!-- 连接耗尽时是否阻塞, false报异常,ture阻塞直到超时, 默认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>

测试类：

@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);
    }
}

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