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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

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

2.关闭保护模式

3.修改端口号

4.启动后台启动

5.修改pid文件

自己管理自己的目录

6.修改持久化文件路径

7.设定内存优化策略

8.关闭AOF模式(看个人需求，可以开可以不开)

9.开启集群配置

10.开启集群配置文件

11.修改集群超时时间(多少秒后开始选举)

12 保存

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

vim 7001/redis.conf
vim 7002/redis.conf
vim 7003/redis.conf
vim 7004/redis.conf
vim 7005/redis.conf

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

2.编辑关闭的脚本

vim  shutdown.sh

3.启动redis节点

sh start.sh

4.检查redis节点启动是否正常

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

• M是主，S是从
• 是否确认，回复yes
  

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

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

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:

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

       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