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redis cluster

丁D
学无止境
2019-05-30 16:48
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摘要本文介绍搭建redis cluster。

在企业中  如果缓存数据不是很多的时候5g左右可以使用 1master+多个slave来提高读了吞吐量
+哨兵来保证高可用
如果缓存数据很多的时候 一般使用redis cluster来搭建集群。。

注意redis机器内存缓存不要放太多（超过10G）。。不然可能出现 fork子进程的时候redis暂停提供服务（内存数据越多fork子进程的时间越久）

**redis cluster只要有部分的slot不能用，整个集群就gg了、、、、，所以一个master肯定要挂从节点的，不然随便一个master挂了，，整个集群就挂了**
###安装
mkdir -p /etc/redis-cluster  //用来放集群的配置文件，集群自己维护 
mkdir -p /var/log/redis  //用来放redis的日志文件
mkdir -p /var/redis/7001  //redis的持久化文件

修改每个节点的配置文件 
port 7001
cluster-enabled yes
cluster-config-file /etc/redis-cluster/node-7001.conf
cluster-node-timeout 15000
daemonize	yes							
pidfile		/var/run/redis_7001.pid 						
dir 		/var/redis/7001		
logfile /var/log/redis/7001.log
bind 192.168.31.187

至少要用3个master节点启动，每个master加一个slave节点，先选择6个节点，启动6个实例

按之前生产环境的方式配置启动脚本 
并分别启动6个redis实例

为了使用redis-trib.rb来管理redis
要安装ruby
```js

yum install -y ruby
yum install -y rubygems
gem install redis
gem install redis 报错 说要求ruby要2.2.2以上

所以要安装rvm来升级ruby
//rvm在cengos下载不下来
rvm win下载下来上传
进入解压目录  .
运行  ./install --auto-dotfiles
source /etc/profile.d/rvm.sh
rvm list known//查询已知的ruby版本
 rvm install 2.4.6  安装ruby
 查询版本 ruby -v

cp /usr/local/redis-3.2.8/src/redis-trib.rb /usr/local/bin

redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.31.187:7001 192.168.31.187:7002 192.168.31.19:7003 192.168.31.19:7004 192.168.31.227:7005 192.168.31.227:7006

--replicas: 每个master有几个slave
```

```js
//检查集群信息
[root@localhost init.d]# redis-trib.rb check 192.168.144.4:7001
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.144.4:7001)
M: d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e 192.168.144.4:7001
   slots:0-5460 (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 084bed8f2d78eda2484149a9bdead5fced5c94a1 192.168.144.8:7006
   slots: (0 slots) slave
   replicates e546c0a6d00dc26715a992796e3a351181fe9792
M: e546c0a6d00dc26715a992796e3a351181fe9792 192.168.144.4:7002
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 686f3af7e5a3814cb6c54ce440325b08bace702d 192.168.144.8:7004
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 8ed652e24364576544cb464a840d4900b0cf625e 192.168.144.8:7005
   slots: (0 slots) slave
   replicates d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e
S: 52ada47dc639775322c26502f12d75ace964e22f 192.168.144.4:7003
   slots: (0 slots) slave
   replicates 686f3af7e5a3814cb6c54ce440325b08bace702d
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
[root@localhost init.d]#

```

```js
//测试高可用  将master 7002干掉  7006要变成主节点 （可能要等一会儿，让其他节点确定7002已经宕机了）
[root@localhost init.d]# ps -ef |grep redis
root     62293     1  0 14:18 ?        00:00:02 /usr/local/bin/redis-server 192.168.144.4:7002 [cluster]
root     62298     1  0 14:18 ?        00:00:03 /usr/local/bin/redis-server 192.168.144.4:7003 [cluster]
root     62347     1  0 14:34 ?        00:00:01 /usr/local/bin/redis-server 192.168.144.4:7001 [cluster]
root     62430  6373  0 14:50 pts/0    00:00:00 grep --color=auto redis
[root@localhost init.d]# kill 62293

[root@localhost init.d]# redis-trib.rb check 192.168.144.4:7001
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.144.4:7001)
M: d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e 192.168.144.4:7001
   slots:0-5460 (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 084bed8f2d78eda2484149a9bdead5fced5c94a1 192.168.144.8:7006
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
   0 additional replica(s)
M: 686f3af7e5a3814cb6c54ce440325b08bace702d 192.168.144.8:7004
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 8ed652e24364576544cb464a840d4900b0cf625e 192.168.144.8:7005
   slots: (0 slots) slave
   replicates d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e
S: 52ada47dc639775322c26502f12d75ace964e22f 192.168.144.4:7003
   slots: (0 slots) slave
   replicates 686f3af7e5a3814cb6c54ce440325b08bace702d
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

```

```js

//干掉所有的从节点  集群还是可用
[root@localhost init.d]# redis-trib.rb check 192.168.144.4:7001
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.144.4:7001)
M: d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e 192.168.144.4:7001
   slots:0-5460 (5461 slots) master
   0 additional replica(s)
M: 084bed8f2d78eda2484149a9bdead5fced5c94a1 192.168.144.8:7006
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
   0 additional replica(s)
M: 686f3af7e5a3814cb6c54ce440325b08bace702d 192.168.144.8:7004
   slots:5461-10922 (5462 slots) master
   0 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
[root@localhost init.d]#

```  
```js
//在已经没有从节点的情况下  干掉7004发现集群不可用
[root@localhost init.d]# redis-trib.rb check 192.168.144.4:7001
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.144.4:7001)
M: d94b2e648f54ca44c642b397e6a9ad2368b8396e 192.168.144.4:7001
   slots:0-5460 (5461 slots) master
   0 additional replica(s)
M: 084bed8f2d78eda2484149a9bdead5fced5c94a1 192.168.144.8:7006
   slots:10923-16383 (5461 slots) master
   0 additional replica(s)
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[ERR] Not all 16384 slots are covered by nodes.

之后重启 7004  发现集群恢复，，变成3个master
```

假设 现如今有  
master 7001  slave 7004
master 7002  slave 7005
master 7003  slave 7006

此时杀掉从节点7004在杀掉  7001  重启7004  发现7004启动起来还是从节点

###新增master节点
1.按之前配置集群的方式配置好redis实例，并启动
2.执行命令 redis-trib.rb add-node new_host:new_port existing_host:existing_port
existing_host:existing_port为集群存在的任何一个master的节点和端口
3.reshard一些数据过去
redis-trib.rb reshard old-master-ip:old-master-port
会提示需要移动多少slot？（可以计算一下每个节点要放多少，多了移动新节点上）
移动到那个node上面？

###新增slave节点

add-node        new_host:new_port existing_host:existing_port
                  --slave
                  --master-id <arg>

redis-trib.rb add-node --slave --master-id 28927912ea0d59f6b790a50cf606602a5ee48108 192.168.31.227:7008 192.168.31.187:7001

###redis cluster 节点的通信
redis采用**gossip**来进行节点的通信，每个节点维护着一份整个集群的元数据，当节点元数据发生变更时。会陆陆续续通知其他节点进行更新；

redis**节点的通信端口是+10000**，，比如redis实例对外是6379端口，这样集群的通信端口就是16379。

gossip协议包含多种消息，包括**ping，pong，meet，fail**，等等
meet: 某个节点发送meet给新加入的节点，让新节点加入集群中，然后新节点就会开始与其他节点进行通信

ping: 每个节点都会频繁给其他节点发送ping，其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据，互相通过ping交换元数据

pong: 返回ping和meet，包含自己的状态和其他信息，也可以用于信息广播和更新

fail: 某个节点判断另一个节点fail之后，就发送fail给其他节点，通知其他节点，指定的节点宕机了

**主从切换**

如果一个节点认为另外一个节点宕机，那么就是pfail，主观宕机

如果多个节点都认为另外一个节点宕机了，那么就是fail，客观宕机，

在cluster-node-timeout内，某个节点一直没有返回pong，那么就被认为pfail

如果一个节点认为某个节点pfail了，那么会在gossip ping消息中，ping给其他节点，如果超过半数的节点都认为pfail了，那么就会变成fail

**节点过滤**

对宕机的master node，从其所有的slave node中，选择一个切换成master node

检查每个slave node与master node断开连接的时间，如果超过了cluster-node-timeout * cluster-slave-validity-factor，那么就没有资格切换成master

哨兵：对所有从节点进行排序，slave priority，offset，run id

每个从节点，都根据自己对master复制数据的offset，来设置一个选举时间，offset越大（复制数据越多）的从节点，选举时间越靠前，优先进行选举

所有的master node开始slave选举投票，给要进行选举的slave进行投票，如果大部分master node（N/2 + 1）都投票给了某个从节点，那么选举通过，那个从节点可以切换成master

###JedisCluster的工作原理

在JedisCluster初始化的时候，就会随机选择一个node，初始化hashslot -> node映射表，同时为每个节点创建一个JedisPool连接池

每次基于JedisCluster执行操作，首先JedisCluster都会在本地计算key的hashslot，然后在本地映射表找到对应的节点

如果那个node正好还是持有那个hashslot，那么就ok; 如果说进行了reshard这样的操作，可能hashslot已经不在那个node上了，就会返回moved

如果JedisCluter API发现对应的节点返回moved，那么利用该节点的元数据，更新本地的hashslot -> node映射表缓存

重复上面几个步骤，直到找到对应的节点，如果重试超过5次，那么就报错，JedisClusterMaxRedirectionException

set mykey1:{100} v1和set mykey2:{100} v2
能保证mykey1和mykey2放在同一个节点同一个slot

redis cluster的从节点，，不能直接进行读操作 要加readonly才行。

redis-cli -c 自动重定向查询操作

###问题
```js
   gem install redis 的时候报错：：ruby要求2.2.2以上
   74  tar -xvzf rvm-1.29.8.tar.gz 
   75  ll
   76  cd rvm-1.29.8
   77  ll
   78  ./install --auto-dotfiles
   79  source /etc/profile.d/rvm.sh
   80  rvm list known
   81  rvm install 2.4.6
   82  gem install redis

```

```js
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
/usr/local/rvm/gems/ruby-2.4.6/gems/redis-4.1.1/lib/redis/client.rb:126:in `call': ERR Slot 3662 is already busy (Redis::CommandError)
	from /usr/local/rvm/gems/ruby-2.4.6/gems/redis-4.1.1/lib/redis.rb:3272:in `block in cluster'
	from /usr/local/rvm/gems/ruby-2.4.6/gems/redis-4.1.1/lib/redis.rb:52:in `block in synchronize'
	from /usr/local/rvm/rubies/ruby-2.4.6/lib/ruby/2.4.0/monitor.rb:214:in `mon_synchronize'
	from /usr/local/rvm/gems/ruby-2.4.6/gems/redis-4.1.1/lib/redis.rb:52:in `synchronize'
	from /usr/local/rvm/gems/ruby-2.4.6/gems/redis-4.1.1/lib/redis.rb:3271:in `cluster'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:212:in `flush_node_config'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:776:in `block in flush_nodes_config'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:775:in `each'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:775:in `flush_nodes_config'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:1296:in `create_cluster_cmd'
	from /usr/local/bin/redis-trib.rb:1701:in `<main>'
[root@localhost init.d]# redis-cli -h 192.168.144.4 -p 7001

连上每个节点执行下面  
[root@localhost init.d]# redis-cli -h 192.168.144.4 -p 7002
192.168.144.4:7002> flushall
OK
192.168.144.4:7002> cluster reset
OK
192.168.144.4:7002>

```

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