Redis 集群

Redis 集群

问题

  • 容量不够,redis如何进行扩容?
  • 并发写操作, redis如何分摊?

通过无中心化集群配置

区分主从模式

  • 主从模式:读写分离,提高性能;容灾快速恢复
  • 集群:水平扩容;分摊并发写操作;

什么是集群

Redis 集群实现了对Redis水平扩容,即启动N个redis节点,将整个数据库分布存储在这N个节点中每个节点存储总数据的1/N

配置方式

  • 配置好每个节点的 redis.conf 文件

    • include /home/bigdata/redis.conf
      port 6379
      pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
      dbfilename "dump6379.rdb"
      dir "/home/bigdata/redis_cluster"
      logfile "/home/bigdata/redis_cluster/redis_err_6379.log"
      cluster-enabled yes             // 打开集群模式
      cluster-config-file nodes-6379.conf  //设定节点配置文件名
      cluster-node-timeout 15000   // 设定节点失联时间,超过该时间(毫秒),集群自动进行主从切换
      
  • /opt/redis-6.2.1/src目录下,执行命令:

    • redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.11.101:6379 192.168.11.101:6380 192.168.11.101:6381 192.168.11.101:6389 192.168.11.101:6390 192.168.11.101:6391
      
    • -replicas 1 表示希望为集群中的每个主节点创建一个从节点

集群操作

登录集群

redis-cli -c -p 6379

-c 采用集群策略连接,设置数据会自动切换到相应的写主机

image.png

查看集群信息

cluster nodes
image.png

集群中节点如何分配

一个集群至少要有三个主节点

选项 --cluster-replicas 1 表示我们希望为集群中的每个主节点创建一个从节点

分配原则尽量保证每个主数据库运行在不同的IP地址,每个从库和主库不在一个IP地址上。

什么是slots

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

一个 Redis 集群包含 16384 个插槽(hash slot), 数据库中的每个键都属于这 16384 个插槽的其中一个,

集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽, 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 keyCRC16 校验和 -- 类似于 Ceph 里面的 crush 算法,用来做负载均衡,分配工作

集群中的每个节点负责处理一部分插槽。 举个例子, 如果一个集群可以有主节点, 其中:

节点 A 负责处理 0 号至 5460 号插槽
节点 B 负责处理 5461 号至 10922 号插槽
节点 C 负责处理 10923 号至 16383 号插槽

在集群中录入值

redis-cli每次录入、查询键值,redis都会计算出该key应该送往的插槽,如果不是该客户端对应服务器的插槽redis报错,并告知应前往的redis实例地址和端口

但是redis-cli客户端提供了 –c 参数实现自动重定向,如 redis-cli -c –p 6379 登入后,再录入、查询键值对可以自动重定向。但是这仅仅针对单键的操作set, get

对于,多键操作中,不在一个slot下的键值,是不能使用mget,mset等多键操作

查询集群中的值

CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot><count> 返回 count 个 slot 槽中的键

image.png

故障恢复

如果主节点下线?从节点能否自动升为主节点?

可以,在每个节点的 redis.conf 文件中,cluster-node-timeout 设定节点失联时间,超过该时间(毫秒),集群自动进行主从切换

主节点恢复后,主从关系会如何?

主节点回来变成从机。

如果所有某一段插槽的主从节点都宕掉,redis服务是否还能继续?

取决于~ 中的参数 cluster-require-full-coverage

  • 如果某一段插槽的主从都挂掉,而cluster-require-full-coverageyes ,那么 ,整个集群都挂掉

  • 如果某一段插槽的主从都挂掉,而cluster-require-full-coverageno ,那么,该插槽数据全都不能使用,也无法存储,但是其他插槽正常

集群优缺点

优点

  • 实现水平扩容

  • 分摊并发写操作压力

  • 无中心配置相对简单

缺点

  • 多键操作是不被支持的,多键的Redis事务是不被支持
  • lua脚本不被支持
  • 由于集群方案出现较晚,很多公司已经采用了其他的集群方案,而代理或者客户端分片的方案想要迁移至redis cluster,需要整体迁移而不是逐步过渡,复杂度较大

参考:

尚硅谷视频

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