高可用集群模式

1652019140(1).png
特性：
复制，高可用，分片
无中心，可水平扩展，（不超过1000个）

高可用集群的搭建

集群需要至少三个master ，一住一从
搭建步骤：

1 ： 创建一个redis_cluster目录 2： 在分别建对应端口的目录 8001 8002 8003 …. 3: 把redis-conf ,分别复制到对应的目录中 4：修改redis.conf （1）daemonize yes （2）port 8001 不同文件不同端口 （3）pidfile /var/run/redis_8001.pid # 把pid进程号写入pidfile配置的文件 （4）dir /usr/local/redis-cluster/8001/（指定数据文件存放位置，必须要指定不同的目录位置，不然会丢失数据） （5）cluster-enabled yes（启动集群模式） （6）cluster-config-file nodes-8001.conf（集群节点信息文件，这里800x最好和port对应上） （7）cluster-node-timeout 10000 (8)# bind 127.0.0.1（bind绑定的是自己机器网卡的ip，如果有多块网卡可以配多个ip，代表允许客户端通过机器的哪些网卡ip去访问，内网一般可以不配置bind，注释掉即可） (9)protected-mode no （关闭保护模式） (10)appendonly yes 如果要设置密码需要增加如下配置： (11)requirepass zhuge (设置redis访问密码) (12)masterauth zhuge (设置集群节点间访问密码，跟上面一致) 其他redis.conf 配置对应的端口即可 vim 命令： :%s/源字符串/目的字符串/g 字符串替换 5： 分别都启动这个六个示例 src/redis-server /8001/redis.cof 其他端口同样方式启动 6： redis-cli f方式创建集群

下面命令里的1代表为每个创建的主服务器节点创建一个从服务器节点

要确定不同机器是否鞥呢相互访问，

systemctl stop firewalld # 临时关闭防火墙

systemctl disable firewalld # 禁止开机启动

/usr/local/redis-5.0.3/src/redis-cli -a wyx—cluster create —cluster-replicas 1 127.0.0.1:8001 127.0.0.1:8002 ……………… 7： 验证： ./redis-cli -c -h -p (-a访问服务端密码，-c表示集群模式，指定ip地址和端口号） 访问任意一个端口即可 关闭集群需要逐个关闭 redis-cli -a wyx -c -p 8001 shutdown 依次关闭其他端口实例

Java操作redis集群

jedis

  1. <dependency>
  2.     <groupId>redis.clients</groupId>
  3.     <artifactId>jedis</artifactId>
  4.     <version>2.9.0</version>
  5. </dependency>

jedis代码

  1. public class JedisClusterTest {
  2.     public static void main(String[] args) throws IOException {
  4.         JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
  5.         config.setMaxTotal(20);
  6.         config.setMaxIdle(10);
  7.         config.setMinIdle(5);
  9.         Set<HostAndPort> jedisClusterNode = new HashSet<HostAndPort>();
  10.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8001));
  11.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.62", 8002));
  12.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.63", 8003));
  13.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.61", 8004));
  14.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.62", 8005));
  15.         jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.0.63", 8006));
  17.         JedisCluster jedisCluster = null;
  18.         try {
  19.             //connectionTimeout：指的是连接一个url的连接等待时间
  20.             //soTimeout：指的是连接上一个url，获取response的返回等待时间
  21.             jedisCluster = new JedisCluster(jedisClusterNode, 6000, 5000, 10, "zhuge", config);
  22.             System.out.println(jedisCluster.set("test", "value"));
  23.             System.out.println(jedisCluster.get("test"));
  24.         } catch (Exception e) {
  25.             e.printStackTrace();
  26.         } finally {
  27.             if (jedisCluster != null)
  28.                 jedisCluster.close();
  29.         }
  30.     }
  31. }

Spring Boot整合

  1. <dependency>
  2.    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  3.    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
  4. </dependency>
  6. <dependency>
  7.    <groupId>org.apache.commons</groupId>
  8.    <artifactId>commons-pool2</artifactId>
  9. </dependency>

配置文件

  1. server:
  2.   port: 8080
  4. spring:
  5.   redis:
  6.     database: 0
  7.     timeout: 3000
  8.     password: zhuge
  9.     cluster:
  10.       nodes: 192.168.0.61:8001,192.168.0.62:8002,192.168.0.63:8003,192.168.0.61:8004,192.168.0.62:8005,192.168.0.63:8006
  11.    lettuce:
  12.       pool:
  13.         max-idle: 50
  14.         min-idle: 10
  15.         max-active: 100
  16.         max-wait: 1000

代码示例

  1. @RestController
  2. public class RedisController {
  4.     private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisController.class);
  6.     @Autowired
  7.     private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  9.     @RequestMapping("/test_cluster")
  10.     public void testCluster() throws InterruptedException {
  11.         stringRedisTemplate.opsForValue().set("test", "666");
  12.         System.out.println(stringRedisTemplate.opsForValue().get("test"));
  13.     }
  14. }

Redis集群原理分析

redis cluster 一共16384个slots 槽位
redis cluster 客户端会缓存一份集群的槽位配置信息
保存时先根据key hasd到对应的槽位，确定槽位对应服务器

槽位定位算法

HASH_SLOT = CRC16(key) mod 16384 得到一个整数曹位数

跳转重定位：

在当前节点执行命令，计算的槽位不在当前节点
就会向客户端发送一个跳转指令到目标节点地址
还会同步风险本地槽位映射表缓存

Redis集群节点间的通信机制

redis cluster节点间采取gossip协议进行通信

集中式：

有点：数据读取时效性好，
会有存储压力，一般采用zk集中式

gossip

gossip协议包含多种消息，包括ping，pong，meet，fail等等。
meet：某个节点发送meet给新加入的节点，让新节点加入集群中，然后新节点就会开始与其他节点进行通信；
ping：每个节点都会频繁给其他节点发送ping，其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据，互相通过ping交换元数据(类似自己感知到的集群节点增加和移除，hash slot信息等)；
pong: 对ping和meet消息的返回，包含自己的状态和其他信息，也可以用于信息广播和更新；
fail: 某个节点判断另一个节点fail之后，就发送fail给其他节点，通知其他节点，指定的节点宕机了。

Redis集群选举原理分析

  1. 主节点挂了，
  2. slave 会想其他master 广播
  3. 其他master手动广播给出ack
  4. 超过半数，slave就升级成master
  5. salve把成为master广播给其他

slave不会再masterfail后就发起选择
有个延迟计算
DELAY = 500ms + random(0 ~ 500ms) + SLAVE_RANK * 1000ms
•SLAVE_RANK表示此slave已经从master复制数据的总量的rank。Rank越小代表已复制的数据越新。
方便最新slave被选上

集群脑裂数据丢失问题

min-replicas-to-write 1 # 就是在写入是至少有一个slave也写入才算成功

集群是否完整才能对外提供服务

redis.conf cluster-require-full-coverage为no，就是有一个节点挂了还替补提供对外服务

当redis.conf的配置cluster-require-full-coverage为no时，表示当负责一个插槽的主库下线且没有相应的从库进行故障恢复时，集群仍然可用，如果为yes则集群不可用。