Redis如何单机版集群

一：redis的启动方式

1：在基础篇已经介绍过redis的安装了

前端启动reids后默认会出现这样情况,一旦启动了就不能干别的事，需要一直保持redis才能正常使用

up_redis_01.png

2: 所以要改成后端启动：编辑/usr/local/redis/redis.conf文件

把daemonize设置为yes
把/root/redis-3.0.0/redis.conf复制到/usr/local/redis/bin目录下

up_redis_02.png

3: 后端启动redis命令（切换到bin目录下）： ./bin/redis-server ./redis.conf

zhengcx:bin apple$ ls
dump.rdb        redis-check-rdb     redis-sentinel.conf
redis-benchmark     redis-cli       redis-server
redis-check-aof     redis-sentinel      redis.conf
zhengcx:bin apple$ ./redis-server redis.conf
26968:C 11 Aug 2020 14:39:47.465 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
26968:C 11 Aug 2020 14:39:47.465 # Redis version=5.0.7, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=26968, just started
26968:C 11 Aug 2020 14:39:47.465 # Configuration loaded

4: 后端关闭redis命令：./bin/redis-cli shutdown

5: 打开redis客户端，做一些基本操作如下图, 需要启动redis才能做操作

./redis-cli
[root@localhost bin]# ./redis-cli 
默认连接localhost运行在6379端口的redis服务。
[root@localhost bin]# ./redis-cli -h 192.168.1.77 -p 6379
-h：连接的服务器的地址
-p：服务的端口号
关闭redis：[root@localhost bin]# ./redis-cli shutdown

二:Redis五种数据类型

Redis 字符串(String)

String：key-value（做缓存）

Redis中所有的数据都是字符串。命令不区分大小写，key是区分大小写的。Redis是单线程的。Redis中不适合保存内容大的数据

set、get
127.0.0.1:6379> set name zcx
OK
127.0.0.1:6379> get name
"zcx"
127.0.0.1:6379> del name
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name
(nil)
127.0.0.1:6379>

incr：加一（生成id）
Decr：减一
127.0.0.1:6379> SET page_view 20
OK
127.0.0.1:6379> INCR page_view
(integer) 21
127.0.0.1:6379>  GET page_view
"21"
127.0.0.1:6379> DECR page_view
(integer) 20
127.0.0.1:6379>  GET page_view
"20"
127.0.0.1:6379>

Redis 哈希(Hash)

Hash：key-fields-values（做缓存）

相当于一个key对于一个map，map中还有key-value

使用hash对key进行归类。

Hset：向hash中添加内容

Hget：从hash中取内容

127.0.0.1:6379> HSET myhash field1 "foo"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGET myhash field1
"foo"
127.0.0.1:6379> HDEL myhash field1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> HGET myhash field1
(nil)
127.0.0.1:6379> HDEL myhash field2
(integer) 0
127.0.0.1:6379>

我们设置了 redis 的一些描述信息(name, description, likes, visitors) 到哈希表的 runoobkey 中。

127.0.0.1:6379> HMSET runoobkey name "redis tutorial" description "redis basic commands for caching" likes 20 visitors 23000
OK
127.0.0.1:6379> HGETALL runoobkey
1) "name"
2) "redis tutorial"
3) "description"
4) "redis basic commands for caching"
5) "likes"
6) "20"
7) "visitors"
8) "23000"
127.0.0.1:6379>

Redis 列表(List)

127.0.0.1:6379> LPUSH runooblist redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> LPUSH runooblist mongodb
(integer) 2
127.0.0.1:6379> LPUSH runooblist mysql
(integer) 3
127.0.0.1:6379> LRANGE runooblist 0 10
1) "mysql"
2) "mongodb"
3) "redis"
127.0.0.1:6379>

Redis 集合(Set)

127.0.0.1:6379> SADD runoobset redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD runoobset mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SADD runoobset mysql
(integer) 1
127.0.0.1:6379> SMEMBERS runoobset
1) "redis"
2) "mysql"
3) "mongodb"
127.0.0.1:6379>

Redis 有序集合(sorted set)

127.0.0.1:6379> ZADD runoobsort 1 redis
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD runoobsort 2 mongodb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD runoobsort 3 mysql
(integer) 1
127.0.0.1:6379> ZADD runoobsort 4 mysql
(integer) 0
127.0.0.1:6379> ZRANGE runoobsort 0 10 WITHSCORES
1) "redis"
2) "1"
3) "mongodb"
4) "2"
5) "mysql"
6) "4"
127.0.0.1:6379>

在以上实例中我们通过命令 ZADD 向 redis 的有序集合中添加了三个值并关联上分数。可用图形界面工具查看redis数据redis desktop manager

up_redis_04.png

三:Redis的持久化方案

Redis的所有数据都是保存到内存中的。

Rdb：快照形式，定期把内存中当前时刻的数据保存到磁盘。Redis默认支持的持久化方案。

1. 如果15min内, 有 >=1 个值发生了改变, 则15min保存一次快照文件
2. 如果5min内, 有 >=10 个值发生了改变, 则5min会保存一次快照文件
3. 如果每分钟都有 >=10000 个值发生改变, 则每分钟都会保存到磁盘中
 按照这种方式, 还是有可能会丢失数据的, 但是丢失数据的量会小很多. 这个是redis默认的持久化方案.

up_redis_05.png

aof形式：append only file。把所有对redis数据库操作的命令，增删改操作的命令。保存到文件中。数据库恢复时把所有的命令执行一遍即可

up_redis_06.png

四:Redis集群的搭建

(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node<->slot<->value

(5)Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

1. 进入下载的目录，因为刚才redis就是下载到该目录了

cd Desktop/
#创建一个目录
mkdir redisCluter
#进入这个目录
cd redisCluter/
#创建6个节点目录
mkdir 6000 6001 6002 6003 6004 6005

zhengcx:redisCluter apple$ cd /Users/apple/Desktop/redisCluter
zhengcx:redisCluter apple$ mkdir 6000 6001 6002 6003 6004 6005
zhengcx:redisCluter apple$

2: 把刚才解压的包更改一下配置

# 端口号，每个目录都不同
port 6000
# 开启集群模式
cluster-enabled yes
#节点超时实际，单位毫秒
cluster-node-timeout 5000
#集群内部配置文件(默认为 nodes-6379.conf)
cluster-config-file nodes.conf#
#启动 AOFappendonly yes# 默认是no，改成 yes，意思是是否要后台启动。
daemonize yes

3: redis-4.0.11目录执行命令，redis启动，然后在关闭他，我就简单粗暴了

ps -ef|grep redis

找到redis进程，kill -9 进程id。这步启动然后关闭，其目的是为生成一些文件

up_redis_08.png

4: 配置的最后一步是把端口号，（每个目录都不同）port 6000 改成相应目录的端口号。也是刚才的步骤，进入每一个redis.conf，修改端口

up_redis_09.png

5:启动6个节点的redis

分别进入每一个端口下的redis 执行启动命令，例如

cd /Users/apple/Downloads/redisCluter/6005/redis-4.0.11
redis-server redis.conf

6个节点都启动成功后，自己看一下

ps -ef|grep redis

up_redis_10.png

6:关联所有节点

刚刚我们已经把所有的节点启动了，但此时他们都是互相独立的单个集群节点。要想实现集群，必须将他们关联起来，随便进入一个节点的 redis-cli.

进入6000节点的redis目录中执行命令，进入控制台

redis-cli -p 6000

依次执行下面的命令

up_redis_11.png

7:分配 slot

redis Cluster 是由 16384 个 slot 组成的，那么我们需要将这些槽分散到这其中 3 个节点里（3 主 3 从）

进入6002的redis目录中执行命令

zhengcx:redis-4.0.11 apple$ redis-cli -p 6000 cluster addslots {0..5461}
OK
zhengcx:redis-4.0.11 apple$ redis-cli -p 6001 cluster addslots {5462..10922}
OK
zhengcx:redis-4.0.11 apple$ redis-cli -p 6002 cluster addslots {10923..16383}
OK
zhengcx:redis-4.0.11 apple$

此时节点已经分配好了。通过以下命令验证：

redis-cli -p 6000 cluster nodes

up_redis_12.png

现在6个节点都是主节点，并且给6000 、6001 、6002分配了槽slot

错误提示是说：slot插槽被占用了、这是因为搭建集群前时，以前redis的旧数据和配置信息没有清理干净。

解决方案：用redis-cli 登录到每个节点执行 flushall 和 cluster reset 就可以了

zhengcx:redis-4.0.11 apple$ redis-cli -p 6001
127.0.0.1:6001> flushall
OK
127.0.0.1:6001> cluster reset
OK
127.0.0.1:6001>

8:主从复制

主节点已经有了 slot，那么最后一步就是将主节点和从节点进行关联，形成主从复制的关系。

命令如下：注意：需要在从节点的 cli 命令窗口关联主节点。不能反着来

redis-cli -p 6000 cluster replicate 6003的NodeID
redis-cli -p 6001 cluster replicate 6004的NodeID
redis-cli -p 6002 cluster replicate 6005的NodeID

看到我框上的那一串 16 进制字符串，其实就是后面对应进程节点的NodeId，这个是用处的，先放着。

然后分别设置6003、 6004 、6005节点的主库，执行下面命令，你们要对应自己的NodeId。

这时候在执行

redis-cli -p 6000 cluster nodes

up_redis_13.png

到这里三主三从已经设置好了

8:设置下操作redis

6000节点数据只和6003 同步 6001和6004 6002和6005，这正是我前面设置的，当时我也很懵，是不是数据没有在其他5个节点同步呢？错，其实数据已经在其他节点同步了，只是我们执行 redis-cli -c -p 6001 这个命令进入控制台的时候set的数据是在当初我分配相应的槽下加了数据，而你去进入其他节点get key时是取当前节点下槽内的数据，而不是整个redis 的数据，所以我们需要使用图形化工具连接到我们的redis进行查看

up_redis_14.png