Redis群集部署應該怎么做

一、Redis群集相關概念

Redis是從3.0版本開始支持cluter的，采用的是hash槽方式，可以將多個Redis實例整合在一起，形成一個群集，也就是將數據分散存儲到群集中的多個節點上。

Redis的cluster是一個無中心的結構，在群集中，每個master的身份是平等的，每個節點都保存數據和整個群集的狀態，并且知道其他節點所負責的槽，也會定時發送心跳信息，能夠及時感知群集中異常的節點，并且采取投票的方式來決定該節點是否為不可用，若票數為群集中節點的半數以上，則認為該節點不可用，也正是因為此特點，所以要部署Redis群集，節點數量最少要三個及以上。

群集角色有master和slave，master之間分配slots（槽），槽點編號是0-16383（共16384個）。

默認情況下，每個群集節點有兩個TCP端口在監聽，一個是6379（用于監聽客戶端的訪問連接），另一個是16379（用于群集之間的節點通信）。注意，防火墻需要放行這兩個端口的流量。

Redis的所有數據都是保存在內存中，然后不定期的通過異步方式保存到磁盤上(這稱為“半持久化模式”)；也可以把每一次數據變化都寫入到一個append only file(aof)里面(這稱為“全持久化模式”)。

Redis提供的這兩種方式進行持久化，一種是RDB持久化（原理是將Redis在內存中的數據庫定時記錄dump到磁盤上的RDB持久化），另一種是AOF（append only file）持久化（原理是將Redis的操作日志以追加的方式寫入文件）

RDB的優點與缺點

RDB半持久化的優點：

• 只包含一個文件，有利于文件備份；
• 災難恢復比aof持久化要快；
• 性能最大化。對于Redis的服務進程而言，在開始持久化時，它唯一需要做的只是fork出子進程，之后再由子進程完成這些持久化的工作，這樣就可以極大的避免服務進程執行IO操作了。
• 相比較AOF機制，如果數據集過大，RDB的啟動效率會更高。
  RDB半持久化的缺點：
• 由于RDB是通過fork子進程來協助完成數據持久化工作的，因此，如果當數據集比較大時，可能會導致整個服務停止幾百毫秒，甚至是1秒鐘。

AOF的優點與缺點

AOF全持久化的優點：

• 可以保證數據的高可用性；
• 寫入過程中及時出現宕機現象，也不會破壞日志文件中已經存在的內容，如果在寫入過程中宕機，重啟Redis后可以通過redis-check-aof工具來解決；
• 如果日志過大，Redis可以自動啟用rewrite機制，生成新的文件存儲aof日志；
• 該機制可以帶來更高的數據安全性，及數據持久性。Redis中提供了三種同步策略，即每秒同步、每修改同步和不同步。
  AOF全持久化的缺點：
• 對于相同數量的數據集而言，AOF文件通常要大于RDB文件。RDB在恢復大數據集時的速度比AOF的恢復速度要快；
• 根據同步策略的不同，AOF在運行效率上往往會慢于RDM，總之，每秒同步策略的效率是比較高的，同步禁用策略的效率和RDB一樣高效。

如果RDB和AOF同時存在，則優先選擇AOF方式。

二、部署Redis群集

1、環境如下：

上面共六臺centos服務器，實現三臺master分別對應一臺slave（也可以在一臺服務器上配置多個Redis實例，但不要master-slave在同一臺物理服務器，可以使用交叉master-slave的方式進行主從復制，所謂交叉就是master在node01，但對應的slave在node02，node02上master對應的slave在node03，而node03對應的slave在node01，這樣做的好處是避免因為物理服務器的宕機而造成整個群集崩潰，這里只是稍微提示以下，自行研究即可）。

這里為了展示同一臺主機上配置多個Redis實例，所以將在node06上配置多個Redis實例，其余節點各負責一個Redis實例即可。

在進行接下來的配置前，請先下載我提供的源碼包（其實，這里部署的版本是Redis4.0的，版本還低了些，有些方便的配置無法進行，可以參考下我那篇部署Redis 5.0的博文）。

2、配置Redis實例

這里以node01的配置進行示例，其他節點照搬進行配置即可。

[root@node01 ~]# ls | grep redis    #在xshell使用rz命令上傳我提供的包，如下：
redis-4.0.14.tar.gz
[root@node01 ~]# tar zxf redis-4.0.14.tar.gz -C /usr/local/    #解包
[root@node01 ~]# cd /usr/local/    #切換至指定路徑
[root@node01 local]# mv redis-4.0.14 redis     #更改目錄名稱
[root@node01 local]# cd redis/    #切換至解壓后的目錄
[root@node01 redis]# make && make install     #無需配置，直接編譯安裝即可
[root@node01 redis]# ./utils/install_server.sh   #對Redis進行初始化
#初始化的所有選項保持默認，一路回車確認即可
#是在確認監聽端口、配置文件、日志文件、pid存放路徑等信息
 .............#省略部分內容
Successfully added to chkconfig!
Successfully added to runlevels 345!
Starting Redis server...
Installation successful!
#出現上述內容，則表示初始化成功
#接下來進行一些優化，如下：
[root@node01 redis]# echo "512" > /proc/sys/net/core/somaxconn
[root@node01 redis]# echo "vm.overcommit_memory = 1" >> /etc/sysctl.conf
[root@node01 redis]# sysctl -p
vm.overcommit_memory = 1
[root@node01 redis]# echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[root@node01 redis]# vim /etc/redis/6379.conf        #編輯配置文件，修改如下
bind 0.0.0.0          #找到沒有被注釋的這一行，修改為0.0.0.0
daemonize yes    #若有注釋符號，需要刪除注釋符號，以便生效
cluster-enabled yes
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
#修改完成后，保存退出即可。
[root@node01 redis]# /etc/init.d/redis_6379 restart    #重啟Redis服務
[root@node01 redis]# netstat -anpt | grep redis   #確定端口6379及16379處于監聽狀態

在其他節點服務器上將上述配置依次進行以便，主機node06除外，因為稍后將在node06上展示單臺主機多Redis實例的配置。

3、配置node06主機的多Redis實例

node06這個節點上，我將配置其運行多個Redis數據庫實例，所以與前面五個節點的配置并不是完全一樣，請謹慎配置。

[root@node06 ~]# tar zxf redis-4.0.14.tar.gz -C /usr/local/
[root@node06 ~]# cd /usr/local/
[root@node06 local]# mv redis-4.0.14 redis
[root@node06 local]# cd redis/
[root@node06 redis]# make && make install    #編譯安裝后，無需進行初始化
[root@node06 redis]# redis-server    #啟動查看需要優化的項
#在前面幾個節點的優化配置就是從此命令執行后的提示信息獲得的
#接下里就優化這些提示的配置咯！
[root@node06 redis]# echo "512" > /proc/sys/net/core/somaxconn
[root@node06 redis]# echo "vm.overcommit_memory = 1" >> /etc/sysctl.conf 
[root@node06 redis]# sysctl -p
vm.overcommit_memory = 1
[root@node06 redis]# echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[root@node06 redis]# vim redis.conf     #編輯當前目錄下的模板配置文件以下幾項
bind 0.0.0.0
port 6379
daemonize yes        #開啟后臺守護進程，以便后臺運行
cluster-enabled yes        #開啟群集
cluster-node-timeout 5000     #群集節點間的超時時間，單位是毫秒
appendonly yes       #是否開啟同步到磁盤
appendfilename "appendonly-6379.aof"     #aof日志的名字
#編輯完成后，保存退出即可
[root@node06 redis]# mkdir -p /usr/local/redis-cluster/{6379..6382}
#以上是打算運行幾個Redis實例，就創建幾個目錄即可，這里我以實例的端口號給目錄命名（暫時打算運行4個Redis實例）
#以下是將修改后的配置文件復制到指定的目錄下一份
[root@node06 redis]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/6379/
[root@node06 redis]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/6380/
[root@node06 redis]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/6381/
[root@node06 redis]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/6382/
#然后下面將復制過去的各個配置文件中改為與Redis實例對應的端口號
[root@node06 redis]# cd /usr/local/redis-cluster/
[root@node06 redis-cluster]# sed -i s/6379/6380/g 6380/redis.conf
[root@node06 redis-cluster]# sed -i s/6379/6381/g 6381/redis.conf
[root@node06 redis-cluster]# sed -i s/6379/6382/g 6382/redis.conf
[root@node06 redis-cluster]# cd 6379    #切換到6379目錄
[root@node06 6379]# redis-server redis.conf     #啟動該目錄下的配置文件
101582:C 04 Nov 23:37:04.988 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
101582:C 04 Nov 23:37:04.988 # Redis version=4.0.14, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=101582, just started
101582:C 04 Nov 23:37:04.988 # Configuration loaded
#接下來就是依次啟動各個實例
[root@node06 6379]# cd ../6380
[root@node06 6380]# redis-server redis.conf 
[root@node06 6380]# cd ../6381
[root@node06 6381]# redis-server redis.conf 
[root@node06 6381]# cd ../6382
[root@node06 6382]# redis-server redis.conf 
[root@node06 6382]# netstat -anpt | grep redis    #查看Redis相關端口的監聽情況

上述查看Redis端口監聽情況的返回信息如下：

4、主機node01安裝配置ruby的運行環境，便于管理Redis群集

[root@node01 ~]# yum -y install rpm-build openssl openssl-devel  #安裝依賴
[root@node01 ~]# ls | egrep  "gem|ruby"     #將下面的兩個包上傳至主機node01
redis-3.3.0.gem
ruby-2.3.1.tar.gz
[root@node01 ~]# tar zxf ruby-2.3.1.tar.gz -C /usr/src    #解包
[root@node01 ~]# cd /usr/src/ruby-2.3.1/     #進入解壓后的目錄
[root@node01 ruby-2.3.1]#  ./configure --prefix=/usr/local/ruby && make && make install   #編譯安裝，時間較長
#下面是對生成的命令做軟連接
[root@node01 ruby-2.3.1]# ln -sf /usr/local/ruby/bin/* /usr/local/bin/
[root@node01 ruby-2.3.1]# ln -sf /usr/local/redis/src/redis-trib.rb /usr/local/bin/
[root@node01 ruby-2.3.1]# cd      #回到 .gem文件所在目錄
[root@node01 ~]# gem install redis-3.3.0.gem   #執行此命令
Successfully installed redis-3.3.0
Parsing documentation for redis-3.3.0
Installing ri documentation for redis-3.3.0
Done installing documentation for redis after 0 seconds
1 gem installed
#返回上述信息則表示成功

5、配置群集中的各個節點

[root@node01 ~]# redis-cli -p 6379     #登錄到本地Redis實例
#以下是將參與群集的各個節點添加到群集中
127.0.0.1:6379> CLUSTER MEET 192.168.20.3 6379
OK
127.0.0.1:6379> CLUSTER MEET 192.168.20.4 6379
OK
127.0.0.1:6379> CLUSTER MEET 192.168.20.5 6379
OK
127.0.0.1:6379> CLUSTER MEET 192.168.20.6 6379
OK
127.0.0.1:6379> CLUSTER MEET 192.168.20.7 6379
OK
127.0.0.1:6379> set a b         #雖然節點添加完成，但是由于沒有分配hash槽，所以無法添加數據
(error) CLUSTERDOWN Hash slot not served
127.0.0.1:6379> CLUSTER INFO     #查看群集的狀態
cluster_state:fail        #是失敗的
192.168.20.3:6379> exit
#接下來為群集中的節點分配槽點
#必須小心分配，一旦分配錯誤，很麻煩
#雖然可以將命令中的“add”換為“del”，但是我沒有成功
#一定要將0至16383完全分配出去，最好是等份分配
#只需給作為master的節點分配即可，我這里node01至node03為master
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.2 -p 6379 cluster addslots {0..5461}
OK
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.3 -p 6379 cluster addslots {5462..10922}
OK
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.4 -p 6379 cluster addslots {10923..16383}
OK
[root@node01 ~]# redis-cli -p 6379 -c       #進入群集，需要加“-c”選項
127.0.0.1:6379> CLUSTER NODES       #查看群集中的節點信息
#接下來是將各個slave從節點與master進行綁定
#node04作為node01的從節點，node05作為node02的從節點，node06的6379實例作為node03的從節點
#需要配置哪個從節點，就需要登錄到哪個實例
127.0.0.1:6379> CLUSTER NODES     #可以先執行此命令，查看相應節點的ID，以便接下來指定
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.5 -p 6379   #登錄到node04
192.168.20.5:6379> CLUSTER REPLICATE 5cd3d0eec161a7bcc785202397fd8363074ae9c2
#上面指定的是node01節點的ID
OK
192.168.20.5:6379> exit    #退出實例
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.6 -p 6379    #登錄到node05
192.168.20.6:6379> CLUSTER REPLICATE e2de936c380eb2239f0a349dcbfba5daa74fa1d7
#上述指定的是node02的節點ID
OK
192.168.20.6:6379> exit   #退出實例
[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.7 -p 6379   #登錄到node06的6379實例
192.168.20.7:6379> CLUSTER REPLICATE dd03b02213df3a91608d1f4ae8080c37f4790d7c
#上述是指定node03的節點ID
OK
192.168.20.7:6379> exit

配置至此，可再次查看群集的節點信息，會發現主從之間都對應上了，如下：

至此，群集即可正常讀寫數據了，如下：

[root@node01 ~]# redis-cli -h 192.168.20.2 -p 6379 -c    #登錄到群集
192.168.20.2:6379> set b c
OK

6、使用ruby安裝的命令管理Redis群集

[root@node01 ~]# redis-trib.rb check 127.0.0.1:6379   #檢查群集的狀態

上述命令返回的信息如下：

7、將node06的6380實例添加節點到Redis群集中

1）添加節點

[root@node01 ~]# redis-trib.rb add-node 192.168.20.7:6380 192.168.20.2:6379  
#在添加節點時，不添加其他配置，默認加入群集后，角色是master

返回的提示信息如下則表示成功：

2）添加節點后需要分配相應的槽點

由于一個群集若要正常運行，必須將所有的槽點分配出去，所以當有新的節點加入后，需要重新給新加入的節點分配槽點，如下：

[root@node01 ~]# redis-trib.rb check 127.0.0.1:6379    #執行此命令進行確認新加入的節點時master
[root@node01 ~]# redis-trib.rb reshard 192.168.20.2:6379   #指定群集地址及端口
How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 4096
#若是四個master，那么平均值為4096，所以這里輸入4096
What is the receiving node ID? 010752fb2527317a938fcb5b4e73822db805b3a1
#指定接收的節點，也就是新加入的node06主機上6380的那個實例的ID   
Source node #1:all   #指定從哪個節點的槽點分配，這里輸入“all”選擇所有節點
Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes    #輸入“yes”進行確認

至此，新的節點就添加完成了，并且分配了相應的槽點，但是...還沒有從節點，所以接下來為新加入的master分配一個從節點。

8、為新加入的master分配從節點

分配從節點的方式有兩種，一種是不指定為哪個master的從節點，自動綁定到沒有從節點的master上，一種是直接指定綁定到哪個master上，這里將這兩種方式都寫下來。

#方式一：
[root@node01 ~]# redis-trib.rb add-node --slave 192.168.20.7:6381 192.168.20.7:6380
#將node06上的6381實例以slave的身份加入到群集
#注意，返回的信息不可有紅色字樣，那就說明有錯誤
[root@node01 ~]# redis-trib.rb check 192.168.20.2:6379
#查看確認新加入的slave是否與node06的6380master實例綁定
#方式二：
[root@node01 ~]# redis-trib.rb add-node --slave --master-id 010752fb2527317a938fcb5b4e73822db805b3a1 192.168.20.7:6382 192.168.20.2:6380
#上述命令指定的ID就是6380實例的master的ID，直接指定為6380的slave節點
[root@node01 ~]# redis-trib.rb check 192.168.20.2:6379   
#查看群集狀態，可以看到master6380有兩個slave了，都是上面新加入的slave

9、刪除主節點操作

刪除主節點的操作其實就是把添加主節點的操作反了過了，需要先將要刪除的主節點上的槽點分配給其他master，然后才可以執行刪除操作，并且刪除主節點后，該master對應的slave也將會隨著slots槽進行轉移到新的master上。

這里以移除node06上的6380實例為例。

#移除6380實例上的槽點
[root@node01 ~]# redis-trib.rb reshard 192.168.20.2:6379   #指定群集監聽地址
How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 4096   #輸入要刪除多少槽
What is the receiving node ID? 5cd3d0eec161a7bcc785202397fd8363074ae9c2
#這里指定的是刪除主節點后，主節點上的槽分配給誰？這里寫了node02的6379實例的ID
Source node #1:010752fb2527317a938fcb5b4e73822db805b3a1
#這里指定的是要刪除哪個主節點？指定的ID是node06上6380實例的ID
Source node #2:done    #輸入done表示結束
Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes
#輸入“yes”表示確認
#移除槽點后，接下來將6380實例從群集中移除，如下：
[root@node01 ~]# redis-trib.rb del-node 192.168.20.2:6379 010752fb2527317a938fcb5b4e73822db805b3a1
#上面指定的是6380實例的ID

至此，6380實例就被徹底移除群集了，并且原本與之對應的slave也隨著槽點轉移到node02也一起成為了node02的slave。現在查看群集信息，node02的master應該是對應了三個slave。

關于Redis群集部署應該怎么做就分享到這里了，當然并不止以上和大家分析的辦法，不過小編可以保證其準確性是絕對沒問題的。希望以上內容可以對大家有一定的參考價值，可以學以致用。如果喜歡本篇文章，不妨把它分享出去讓更多的人看到。