Redis Cluster 初探(1)

阿新 • • 發佈：2018-12-25

Redis Cluster是Redis官方的叢集實現方案，在此之前已經有一些民間的第三方Redis叢集解決方案，如Twitter的Twenproxy，豌豆莢的Codis，與其不同的是，Redis Cluster並非使用Porxy的模式來連線叢集節點，而是使用無中心節點的模式來組建叢集，有一定效能優勢也有缺點，本文主要是我調研Redis Cluster的一些知識整理與經驗彙總。

首先我們來嘗試下搭建一個Redis Cluster叢集

前置準備

Redis Cluster需要Redis 3.0及以上版本才支援，此文釋出的時候，Redis的最高版本為3.0.5。

wget http://download.redis.io/releases/redis-3.0.5.tar.gz 

tar -xvf redis-3.0.5.tar.gz
cd redis-3.0.5
make

編譯完Redis，生成的可執行檔案在redis-3.0.5/src之中，為了方便使用，我們把可執行檔案的目錄加入PATH之中。

vim ~/.bashrc

# 增加以下內容

REDIS_HOME=/home/xiezefan/sofeware/redis-3.0.5/src
PATH=$REDIS_HOME:$PATH
export PATH

# 儲存後讓修改生效

source ~/.bashrc

要建立Redis Cluster，我們還需要安裝Ruby以及RubyGems。

yum install ruby
yum install 
 gcc g++ make automake autoconf curl-devel openssl-devel zlib-devel httpd-devel apr-devel apr-util-devel sqlite-devel
yum install ruby-rdoc ruby-devel
yum install rubygems
gem install redis

建立叢集

此次此時我們需要建立8個節點，埠號7000~7007

複製redis-3.0.5/redis.conf，修改一下內容

mkdir cluster
cp ~/sofeware/redis-3.0.5/redis.conf cluster/
vim cluster/redis.conf
# 修改以下內容 

port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

批量複製7份，修改配置檔案的埠號。修改完畢後，分別進入各個節點的目錄中啟動redis

cd 7000
redis-server redis.conf

cd 7001
redis-server redis.conf

# 依次啟動7000-7007
...

至此，8個Redis全都啟動完畢，但是他們還處於彼此互相不知道彼此的階段。

[email protected]:~$ ps -ef | grep redis
xiezefan 13372     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7000 [cluster]
xiezefan 13376     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7001 [cluster]
xiezefan 13380     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7002 [cluster]
xiezefan 13382     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7003 [cluster]
xiezefan 13386     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7004 [cluster]
xiezefan 13390     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7005 [cluster]
xiezefan 13394     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7006 [cluster]
xiezefan 13400     1  0 20:09 ?        00:00:08 redis-server *:7007 [cluster]

下一步，我們要將7000-7005這六個節點連線成一個叢集。

redis-trib.rb create --replicas 1 10.211.55.4:7000 10.211.55.4:7001 10.211.55.4:7002 10.211.55.4:7003 10.211.55.4:7004 10.211.55.4:7005

該命令表示，將7000-7006節點建立一個叢集，冗餘為1，就是3主3從。切記，此處指定的IP會在client傳送move命令的時候返回，所以一定要指定為客戶端能訪問到的IP，例如下面這種IP是不可行的，client拿到的IP就位是127.0.0.1導致一直重定向失敗。

redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 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

輸入後，redis-trib自動分配給出一個slot的分配方案

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
10.211.55.4:7000
10.211.55.4:7001
10.211.55.4:7002
Adding replica 10.211.55.4:7003 to 10.211.55.4:7000
Adding replica 10.211.55.4:7004 to 10.211.55.4:7001
Adding replica 10.211.55.4:7005 to 10.211.55.4:7002
M: 9dfef549f7917794cbabaf96781ed0e19957c1f3 10.211.55.4:7000
   slots:0-5460 (5461 slots) master
M: c14485e8d7f1f3ec5c505b41fe727b657c951d8d 10.211.55.4:7001
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 8b308093e99f4299b8c18ab1dd81c5a83a3528c6 10.211.55.4:7002
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: 632409883570eb5cecf6089583fba64a41d1154f 10.211.55.4:7003
   replicates 9dfef549f7917794cbabaf96781ed0e19957c1f3
S: edd31196e2980360b0738c57af95e1a69b0f9c9b 10.211.55.4:7004
   replicates c14485e8d7f1f3ec5c505b41fe727b657c951d8d
S: 95063a99c5cf2cc4abc51ca1e8ff0f3b8d60271c 10.211.55.4:7005
   replicates 8b308093e99f4299b8c18ab1dd81c5a83a3528c6
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept):

輸入yes後，叢集自動建立，建立完畢後，通過redis-cli進入任一節點，使用cluster nodes命令可以檢視各個節點的狀態

[email protected]:~$ redis-cli -p 7000
127.0.0.1:7000>cluster nodes
c14485e8d7f1f3ec5c505b41fe727b657c951d8d 10.211.55.4:7001 master - 0 1449060968280 2 connected 5461-10922
95063a99c5cf2cc4abc51ca1e8ff0f3b8d60271c 10.211.55.4:7005 slave 8b308093e99f4299b8c18ab1dd81c5a83a3528c6 0 1449060968280 6 connected
edd31196e2980360b0738c57af95e1a69b0f9c9b 10.211.55.4:7004 slave c14485e8d7f1f3ec5c505b41fe727b657c951d8d 0 1449060967274 5 connected
8b308093e99f4299b8c18ab1dd81c5a83a3528c6 10.211.55.4:7002 master - 0 1449060966769 3 connected 10923-16383
632409883570eb5cecf6089583fba64a41d1154f 10.211.55.4:7003 slave 9dfef549f7917794cbabaf96781ed0e19957c1f3 0 1449060967274 4 connected
9dfef549f7917794cbabaf96781ed0e19957c1f3 10.211.55.4:7000 myself,master - 0 0 1 connected 0-5460

隨便輸入一個查詢指令get user.1

127.0.0.1:7000> get user.1
(error) MOVED 9645 10.211.55.4:7001

因為user.1所在的solt-9645在7001節點上，cluster給你傳送MOVED指令讓你去7001節點查詢資料，連線redis-cli的時候，使用-c引數可以指定查詢時接收到MOVED指令自動跳轉

[email protected]:~$ redis-cli -c -p 7000
127.0.0.1:7000> get user.1
-> Redirected to slot [9645] located at 10.211.55.4:7001
(nil)

叢集擴容

現在我們已經有一個包含6個節點的叢集，我寫了段程式碼，往叢集寫入10W條測試資料。
現在模擬機器擴容場景，為叢集加入一個master節點7006和一個slave節點7007。

redis-trib.rb add-node 10.211.55.4:7006 10.211.55.4:7000

以上命令將7006節點接入7000所在的叢集。接下來，我們為7006增加一個slave節點。

redis-trib.rb add-node --slave 10.211.55.4:7007 10.211.55.4:7000

以上命令表示增加slave節點，將7006的節點加入7000節點所在的叢集中作為slave節點，隨機依附現有的master節點中slave最少的節點，如果需要再指定特別的master節點，使用

redis-trib.rb add-node --slave --master-id 23b412673af0506df6382353e3a65960d5b7e66d 10.211.55.4:7007 10.211.55.4:7000

其中的23b412673af0506df6382353e3a65960d5b7e66d是7006節點的id，我們可以通過cluster nodes命令檢視節點的id。

接下來我們用坐負載均衡，Slot是Redis Cluster資料承載的最小單位，我們可以指定將一定範圍的Slot轉移到新的節點來實現負載均衡。

Redis Cluster轉移一個Slot的步驟是:

在目標節點上宣告將從源節點上遷入Slot CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <source_node_id>
在源節點上宣告將往目標節點遷出Slot CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <source_node_id>
批量從源節點獲取KEY CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count>
將獲取的Key遷移到目標節點 MIGRATE <target_ip> <target_port> <key_name> 0 <timeout>
重複步驟3，4直到所有資料遷移完畢
分別向雙方節點發送 CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <target_node_id>，該命令將會廣播給叢集其他節點，已經將Slot轉移到目標節點。
等待叢集狀態變為OK CLUSTER INFO 中的 cluster_state = ok

我編寫了一個指令碼來批量遷移Slot

#!/bin/bash
source_host=$1  # 源節點HOST
source_port=$2  # 源節點埠
target_host=$3  # 目標節點HOST
target_port=$4  # 目標節點埠
start_slot=$5   # 遷移節點的其實範圍
end_slot=$6     # 遷移節點的結束範圍


for slot in `seq ${start_slot} ${end_slot}`
do
    redis-cli -c -h ${target_host} -p ${target_port} cluster setslot ${slot} importing `redis-cli -c -h ${source_host} -p ${source_port} cluster nodes | grep ${source_port} | awk '{print $1}'`
    echo "Setslot importing ${slot} to ${target_host}:${target_port} success"
    redis-cli -c -h ${source_host} -p ${source_port} cluster setslot ${slot} migrating `redis-cli -c -h ${target_host} -p ${target_port} cluster nodes | grep ${target_port} | awk '{print $1}'`
    echo "Setslot migrating ${slot} from ${source_host}:${source_port} success"

    while [ 1 -eq 1 ]
    do
        allkeys=`redis-cli -c -h ${source_host} -p ${source_port} cluster getkeysinslot ${slot} 10`
        if [ -z "${allkeys}" ]
        then
            redis-cli -c -h ${source_host} -p ${source_port} cluster setslot ${slot} node `redis-cli -c -h ${target_host} -p ${target_port} cluster nodes | grep ${target_port} | awk '{print $1}'`
            redis-cli -c -h ${target_host} -p ${target_port} cluster setslot ${slot} node `redis-cli -c -h ${source_host} -p ${target_port} cluster nodes | grep ${target_port} | awk '{print $1}'`
            echo "Migrate slot ${slot} finish"
            break
        else 
            for key in ${allkeys}
            do
                redis-cli -c -h ${source_host} -p ${source_port} migrate ${target_host} ${target_port} ${key} 0 5000
                echo "Migrate slot ${slot} key ${key} success"
            done
        fi
    done
done

執行命令 bash rebalance-cluster.sh 10.211.55.4 7000 10.211.55.4 7006 0 1000 將7000節點上0-1000這個範圍內的Slot轉移到7006節點，通過cluster nodes命令我們可以看到0-1000這個區間是slot已經從7000轉移到7006

[email protected]:~/sheel$ redis-cli -c -p 7000 cluster nodes
23b412673af0506df6382353e3a65960d5b7e66d 10.211.55.4:7006 master - 0 1449064402389 7 connected 0-1000
0c2954d21d7bcdae333f4fdecf468ce05aa25544 10.211.55.4:7001 master - 0 1449064400372 2 connected 5461-10922
384a3bb5bd9ecb2fc7db75c866abc715d7966f82 10.211.55.4:7002 master - 0 1449064401381 3 connected 10923-16383
c3e09d286ef2dce49843268b20832d65a5d516a1 10.211.55.4:7004 slave 0c2954d21d7bcdae333f4fdecf468ce05aa25544 0 1449064401885 5 connected
50737b4a91443ab1a34eec4ef99d4f6fe5d358f4 10.211.55.4:7005 slave 384a3bb5bd9ecb2fc7db75c866abc715d7966f82 0 1449064402389 6 connected
3c62cc6664bba378cceb8ae8e02f5d727deafe9d 10.211.55.4:7007 slave 23b412673af0506df6382353e3a65960d5b7e66d 0 1449064400878 7 connected
d6441916dcd89cbf431465d92dfc0eb3dd235295 10.211.55.4:7003 slave 6ee21c5d93a6d2f293a2df1b37e8c9c27cb55ad8 0 1449064402389 4 connected
6ee21c5d93a6d2f293a2df1b37e8c9c27cb55ad8 10.211.55.4:7000 myself,master - 0 0 1 connected 1001-5460

Redis Cluster 初探(1)

前置準備

建立叢集

叢集擴容

參考文章

Redis Cluster 初探(1)

redis cluster初探之部署

多節點安裝redis cluster安裝部署-4.0.1

redis 4.0.1 | cluster集群

redis進化五（1）：redis叢集的安裝使用（redis-cluster）及其原理

redis cluster叢集搭建與深入分析（1）

Redis Cluster [WARNING] Node 127.0.0.1:7003 has slots in migrating state (15495).

redis cluster叢集的原始碼分析(1)

JedisCluster使用pipeline操作Redis Cluster最詳細從0到1實現過程

redis-cluster的安裝管理

Redis學習筆記1--入門篇

redis學習（1）--- NoSQL介紹

在 Windows 上測試 Redis Cluster的集群填坑筆記

虛擬機搭建redis單機版及redis-cluster，使用redis desktop manager和java（eclipse）連接redis過程遇到問題匯總

第十三章 redis-cluster原理

【轉】CentOS 7.0 安裝Redis 3.2.1詳細過程和使用常見問題

redis cluster 實踐總結

JFinal redis cluster集群插件

redis cluster

IDA使用初探-1.啟動IDA

Redis Cluster 初探(1)

前置準備

建立叢集

叢集擴容

參考文章

相關推薦