redis cluster 集群

我很黑！

一:关于redis cluster
1:redis cluster的现状
　　目前redis支持的cluster特性
　　1):节点自动发现
　　2):slave->master 选举,集群容错
　　3):Hot resharding:在线分片
　　4):进群管理:cluster xxx
　　5):基于配置(nodes-port.conf)的集群管理
　　6):ASK 转向/MOVED 转向机制.
2:redis cluster 架构
　　1)redis-cluster架构图

　　架构细节:
　　(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.
　　(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.
　　(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可
　　(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护nodeslotvalue
　　2) redis-cluster选举:容错

　　(1)领着选举过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与master节点通信超过(cluster-node-timeout),认为当前master节点挂掉.
　　(2):什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail),当集群不可用时,所有对集群的操作做都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN The cluster is down)错误
　　a:如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成进群的slot映射[0-16383]不完成时进入fail状态.
　　b:如果进群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave集群进入fail状态.
二:redis cluster的使用
1:安装redis cluster
　　1):安装redis-cluster依赖:redis-cluster的依赖库在使用时有兼容问题,在reshard时会遇到各种错误,请按指定版本安装.
　　(1)确保系统安装zlib,否则gem install会报(no such file to load -- zlib)
　　



Java代码  

• #download:zlib-1.2.6.tar  
  
• ./configure  
  
• make  
  
• make install  
  

　　
　　
　　(1)安装ruby:version(1.9.2)
　　



Java代码  

• # ruby1.9.2   
  
• cd /path/ruby  
  
• ./configure -prefix=/usr/local/ruby  
  
• make  
  
• make install  
  
• sudo cp ruby /usr/local/bin  
  

　　
　　(2)安装rubygem:version(1.8.16)
　　



Java代码  

• # rubygems-1.8.16.tgz  
  
• cd /path/gem  
  
• sudo ruby setup.rb  
  
• sudo cp bin/gem /usr/local/bin  
  

　　
　　(3)安装gem-redis:version(3.0.0)
　　



Java代码  

• gem install redis --version 3.0.0  
  
• #由于源的原因，可能下载失败，就手动下载下来安装  
  
• #download地址:http://rubygems.org/gems/redis/versions/3.0.0  
  
• gem install -l /data/soft/redis-3.0.0.gem  
  

　　
　　2)安装redis-cluster
　　



Java代码  

• cd /path/redis  
  
• make  
  
• sudo cp /opt/redis/src/redis-server /usr/local/bin  
  
• sudo cp /opt/redis/src/redis-cli /usr/local/bin  
  
• sudo cp /opt/redis/src/redis-trib.rb /usr/local/bin  
  

　　
　　2:配置redis cluster
　　1)redis配置文件结构:

使用包含(include)把通用配置和特殊配置分离,方便维护.
　　2)redis通用配置.
　　



Java代码  

• #GENERAL  
  
• daemonize no  
  
• tcp-backlog 511  
  
• timeout 0  
  
• tcp-keepalive 0  
  
• loglevel notice  
  
• databases 16  
  
• dir /opt/redis/data  
  
• slave-serve-stale-data yes  
  
• #slave只读  
  
• slave-read-only yes  
  
• #not use default  
  
• repl-disable-tcp-nodelay yes  
  
• slave-priority 100  
  
• #打开aof持久化  
  
• appendonly yes  
  
• #每秒一次aof写  
  
• appendfsync everysec  
  
• #关闭在aof rewrite的时候对新的写操作进行fsync  
  
• no-appendfsync-on-rewrite yes  
  
• auto-aof-rewrite-min-size 64mb  
  
• lua-time-limit 5000  
  
• #打开redis集群  
  
• cluster-enabled yes  
  
• #节点互连超时的阀值  
  
• cluster-node-timeout 15000  
  
• cluster-migration-barrier 1  
  
• slowlog-log-slower-than 10000  
  
• slowlog-max-len 128  
  
• notify-keyspace-events ""  
  
• hash-max-ziplist-entries 512  
  
• hash-max-ziplist-value 64  
  
• list-max-ziplist-entries 512  
  
• list-max-ziplist-value 64  
  
• set-max-intset-entries 512  
  
• zset-max-ziplist-entries 128  
  
• zset-max-ziplist-value 64  
  
• activerehashing yes  
  
• client-output-buffer-limit normal 0 0 0  
  
• client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60  
  
• client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60  
  
• hz 10  
  
• aof-rewrite-incremental-fsync yes  
  

　　
　　3)redis特殊配置.
　　



Java代码  

• #包含通用配置  
  
• include /opt/redis/redis-common.conf  
  
• #监听tcp端口  
  
• port 6379  
  
• #最大可用内存  
  
• maxmemory 100m  
  
• #内存耗尽时采用的淘汰策略:  
  
• # volatile-lru -> remove the key with an expire set using an LRU algorithm  
  
• # allkeys-lru -> remove any key accordingly to the LRU algorithm  
  
• # volatile-random -> remove a random key with an expire set  
  
• # allkeys-random -> remove a random key, any key  
  
• # volatile-ttl -> remove the key with the nearest expire time (minor TTL)  
  
• # noeviction -> don't expire at all, just return an error on write operations  
  
• maxmemory-policy allkeys-lru  
  
• #aof存储文件  
  
• appendfilename "appendonly-6379.aof"  
  
• #rdb文件,只用于动态添加slave过程  
  
• dbfilename dump-6379.rdb  
  
• #cluster配置文件(启动自动生成)  
  
• cluster-config-file nodes-6379.conf  
  
• #部署在同一机器的redis实例，把auto-aof-rewrite搓开，防止瞬间fork所有redis进程做rewrite,占用大量内存  
  
• auto-aof-rewrite-percentage 80-100  
  

　　
　　3:cluster 操作
　　cluster集群相关命令,更多redis相关命令见文档:http://redis.readthedocs.org/en/latest/
　　



Java代码  

• 集群  
  
• CLUSTER INFO 打印集群的信息  
  
• CLUSTER NODES 列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息。  
  
• 节点  
  
• CLUSTER MEET   将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子。  
  
• CLUSTER FORGET  从集群中移除 node_id 指定的节点。  
  
• CLUSTER REPLICATE  将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。  
  
• CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。  
  
• 槽(slot)  
  
• CLUSTER ADDSLOTS  [slot ...] 将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。  
  
• CLUSTER DELSLOTS  [slot ...] 移除一个或多个槽对当前节点的指派。  
  
• CLUSTER FLUSHSLOTS 移除指派给当前节点的所有槽，让当前节点变成一个没有指派任何槽的节点。  
  
• CLUSTER SETSLOT  NODE  将槽 slot 指派给 node_id 指定的节点，如果槽已经指派给另一个节点，那么先让另一个节点删除该槽>，然后再进行指派。  
  
• CLUSTER SETSLOT  MIGRATING  将本节点的槽 slot 迁移到 node_id 指定的节点中。  
  
• CLUSTER SETSLOT  IMPORTING  从 node_id 指定的节点中导入槽 slot 到本节点。  
  
• CLUSTER SETSLOT  STABLE 取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。  
  
• 键  
  
• CLUSTER KEYSLOT  计算键 key 应该被放置在哪个槽上。  
  
• CLUSTER COUNTKEYSINSLOT  返回槽 slot 目前包含的键值对数量。  
  
• CLUSTER GETKEYSINSLOT   返回 count 个 slot 槽中的键。  
  

　　
　　4:redis cluster 运维操作
1)初始化并构建集群
　　(1)#启动集群相关节点（必须是空节点）,指定配置文件和输出日志
　　



Java代码  

• redis-server /opt/redis/conf/redis-6380.conf > /opt/redis/logs/redis-6380.log 2>&1 &  
  
• redis-server /opt/redis/conf/redis-6381.conf > /opt/redis/logs/redis-6381.log 2>&1 &  
  
• redis-server /opt/redis/conf/redis-6382.conf > /opt/redis/logs/redis-6382.log 2>&1 &  
  
• redis-server /opt/redis/conf/redis-7380.conf > /opt/redis/logs/redis-7380.log 2>&1 &  
  
• redis-server /opt/redis/conf/redis-7381.conf > /opt/redis/logs/redis-7381.log 2>&1 &  
  
• redis-server /opt/redis/conf/redis-7382.conf > /opt/redis/logs/redis-7382.log 2>&1 &  
  

　　
　　(2):使用自带的ruby工具(redis-trib.rb)构建集群
　　



Java代码  

• #redis-trib.rb的create子命令构建  
  
• #--replicas 则指定了为Redis Cluster中的每个Master节点配备几个Slave节点  
  
• #节点角色由顺序决定,先master之后是slave(为方便辨认,slave的端口比master大1000)  
  
• redis-trib.rb create --replicas 1 10.10.34.14:6380 10.10.34.14:6381 10.10.34.14:6382 10.10.34.14:7380 10.10.34.14:7381 10.10.34.14:7382  
  

　　
　　(3):检查集群状态,
　　



Java代码  

• #redis-trib.rb的check子命令构建  
  
• #ip:port可以是集群的任意节点  
  
• redis-trib.rb check 1 10.10.34.14:6380  
  

　　最后输出如下信息,没有任何警告或错误，表示集群启动成功并处于ok状态
　　



Java代码  

• [OK] All nodes agree about slots configuration.  
  
• >>> Check for open slots...  
  
• >>> Check slots coverage...  
  
• [OK] All 16384 slots covered.  
  

　　
　　2):添加新master节点
　　(1)添加一个master节点:创建一个空节点（empty node），然后将某些slot移动到这个空节点上,这个过程目前需要人工干预
　　a):根据端口生成配置文件(ps:establish_config.sh是我自己写的输出配置脚本)
　　



Java代码  

• sh establish_config.sh 6386 > conf/redis-6386.conf  
  

　　
　　b):启动节点
　　



Java代码  

• nohup redis-server /opt/redis/conf/redis-6386.conf > /opt/redis/logs/redis-6386.log 2>&1 &  
  

　　
　　c):加入空节点到集群
add-node  将一个节点添加到集群里面， 第一个是新节点ip:port, 第二个是任意一个已存在节点ip:port
　　



Java代码  

• redis-trib.rb add-node 10.10.34.14:6386 10.10.34.14:6381  
  

　　
　　node:新节点没有包含任何数据， 因为它没有包含任何slot。新加入的加点是一个主节点， 当集群需要将某个从节点升级为新的主节点时， 这个新节点不会被选中
　　d):为新节点分配slot
　　



Java代码  

• redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6386  
  
• #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)  
  
• How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500  
  
• #选择要接受这些slot的node-id  
  
• What is the receiving node ID? f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf  
  
• #选择slot来源:  
  
• #all表示从所有的master重新分配，  
  
• #或者数据要提取slot的master节点id,最后用done结束  
  
• Please enter all the source node IDs.  
  
•   Type 'all' to use all the nodes as source nodes for the hash slots.  
  
•   Type 'done' once you entered all the source nodes IDs.  
  
• Source node #1:all  
  
• #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.  
  
• #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes  
  
• #结束  
  

3):添加新的slave节点
　　a):前三步操作同添加master一样
　　b)第四步:redis-cli连接上新节点shell,输入命令:cluster replicate 对应master的node-id
　　



Java代码  

• cluster replicate 2b9ebcbd627ff0fd7a7bbcc5332fb09e72788835  
  

　　
　　note:在线添加slave 时，需要dump整个master进程，并传递到slave，再由 slave加载rdb文件到内存，rdb传输过程中Master可能无法提供服务,整个过程消耗大量io,小心操作.
　　例如本次添加slave操作产生的rdb文件
　　



Java代码  

• -rw-r--r-- 1 root root  34946 Apr 17 18:23 dump-6386.rdb  
  
• -rw-r--r-- 1 root root  34946 Apr 17 18:23 dump-7386.rdb  
  

　　
　　4):在线reshard 数据:
　　对于负载/数据均匀的情况，可以在线reshard slot来解决,方法与添加新master的reshard一样，只是需要reshard的master节点是老节点.
5):删除一个slave节点
　　



Java代码  

• #redis-trib del-node ip:port ''  
  
• redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:7386 'c7ee2fca17cb79fe3c9822ced1d4f6c5e169e378'  
  

　　6):删除一个master节点
　　
　　a):删除master节点之前首先要使用reshard移除master的全部slot,然后再删除当前节点(目前只能把被删除
　　master的slot迁移到一个节点上)
　　



Java代码  

• #把10.10.34.14:6386当前master迁移到10.10.34.14:6380上  
  
• redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6380  
  
• #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)  
  
• How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500(被删除master的所有slot数量)  
  
• #选择要接受这些slot的node-id(10.10.34.14:6380)  
  
• What is the receiving node ID? c4a31c852f81686f6ed8bcd6d1b13accdc947fd2 (ps:10.10.34.14:6380的node-id)  
  
• Please enter all the source node IDs.  
  
•   Type 'all' to use all the nodes as source nodes for the hash slots.  
  
•   Type 'done' once you entered all the source nodes IDs.  
  
• Source node #1:f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf(被删除master的node-id)  
  
• Source node #2:done  
  
• #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.  
  
• #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes  
  

　　
　　b):删除空master节点
　　



Java代码  

• redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:6386 'f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf'  
  

三:redis cluster 客户端(Jedis) 1:客户端基本操作使用
　　



Java代码  

• private static BinaryJedisCluster jc;  
  
•   static {  
  
•        //只给集群里一个实例就可以  
  
•         Set jedisClusterNodes = new HashSet();  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 6380));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 6381));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 6382));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 6383));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 6384));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 7380));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 7381));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 7382));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 7383));  
  
•         jedisClusterNodes.add(new HostAndPort("10.10.34.14", 7384));  
  
•         jc = new BinaryJedisCluster(jedisClusterNodes);  
  
•     }  
  
• @Test  
  
•     public void testBenchRedisSet() throws Exception {  
  
•         final Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();  
  
•         List list = buildBlogVideos();  
  
•         for (int i = 0; i < 1000; i++) {  
  
•             String key = "key:" + i;  
  
•             stopwatch.start();  
  
•             byte[] bytes1 = protostuffSerializer.serialize(list);  
  
•             jc.setex(key, 60 * 60, bytes1);  
  
•             stopwatch.stop();  
  
•         }  
  
•         System.out.println("time=" + stopwatch.toString());  
  
•     }