个人博客

一、简介

redis是一个开源的key value存储系统，在redis3.0之前只支持单例模式，在redis3.0之后才开始支持集群模式。一般情况下，哨兵模式已经能满足一般的生产需求，具备了redis服务的高可用性。但是当数据达到一台服务器存放不下的情况，主从模式或者哨兵模式就不能满足需求。这个时候就需要对数据进行分片，将数据存储到多个redis实例中，集群模式就能解决单机redis容量的问题。

redis集群是主从模式和哨兵模式的结合体，拥有主从复制和master节点重选功能，如果要搭建2副本3分片的集群，就需要6个redis实例。

启动redis集群也比较容易，只要在redis的配置文件中，配置上cluster-enabled yes即可启动为redis集群模式，每个集群至少要有3个master节点才能正常运行，因为为了实现集群的高可用，redis集群有一个投片容错机制，如果集群中超过半数节点认为某节点挂了，那才能确定某个节点是真的挂了。3个中挂了1个，另外2个同时检测到某节点挂了，才能超过半数，所以至少需要3个master节点。

一般主节点挂了，从节点会自动升级为主节点。如果redis集群中，某个主节点挂了，而且该主节点没有从节点，那么这个集群也就会挂了。因为集群内置了16384个slot（哈希槽），并且把这些slot平均分配到各个节点。当redis集群要存放一个数据时，redis会先对这个key进行哈希算法，然后该值进行16384求余得到一个结果，再把数据分配到指定的哈希槽中。所以一旦某一个节点的不能用了，该slot也就不能用了，那么redis集群就不能正常工作。

redis集群特点：

• 多个redis节点网络互连，数据共享。
• 所有节点都是一主一从（也可以是一主多从），其中从节点不提供服务，只是作为备份。
• 不支持同时处理多个key（如MSET/MGET或pipeline），因为redis把key均匀分配到各个节点上，不同的key会分配到不同的哈希槽中。
• 支持在线增加、删除节点。
• 客户端可以连接任何一个主节点进行读写。

二、安装高版本redis

1，首先安装redis编译依赖的环境：

yum -y install make gcc*

2，下载redis：

wget http://download.redis.io/releases/redis-5.0.7.tar.gz

3，进入到redis目录

cd redis-5.0.7

4，编译安装redis：

make MALLOC=libc && make install

三、redis集群模式搭建

1，准备3台虚拟机，分别启动两个redis服务器：

192.168.1.202        端口：7001，7002
192.168.1.203        端口：7001，7002
192.168.1.204        端口：7001，7002

2，创建项目目录并复制redis.conf文件：

mkdir cluster_redis
cd cluster_redis
cp ../redis-5.0.7/redis.conf ./
cp redis.conf redis_7001.conf
cp redis.conf redis_7002.conf

3，修改redis配置文件：

在192.168.1.202服务器，先配置redis_7001.conf文件：

bind 0.0.0.0
port 7001
daemonize yes
pidfile "./redis_7001.pid"
logfile "./redis_7001.log"
dir "./data/redis_7001"
masterauth 123456
requirepass 123456
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes_7001.conf
cluster-node-timeout 15000

再配置redis_7002.conf文件：

bind 0.0.0.0
port 7002
daemonize yes
pidfile "./redis_7002.pid"
logfile "./redis_7002.log"
dir "./data/redis_7002"
masterauth 123456
requirepass 123456
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes_7002.conf
cluster-node-timeout 15000

其他两台服务器也是一样的配置，这里省略。

4，参数说明：

• cluster-enabled yes：如果配置为yes则开启redis集群功能，此redis实例作为集群的一个节点，否则它就是一个普通的redis实例。
• cluster-config-file nodes_7001.conf：这个文件不能人工编辑，它是集群自动维护的文件，主要用于记录集群中有哪些节点，它们的状态以及一些持久化参数等，方便在重启时恢复这些状态。
• cluster-node-timeout 15000：这个是集群节点的超时时间，如果超过这个时间还是不可达，那就认为是故障，用它的从节点启动故障转移，升级为主节点。

5，创建数据保存目录：

mkdir -p ./data/redis_7001
mkdir -p ./data/redis_7002

其他两台服务器也创建相同的目录，这里省略。

6，启动redis服务：

redis-server redis_7001.conf
redis-server redis_7002.conf

7，创建集群：

如果redis版本比较低，则需要安装ruby，任意一台机器安装ruby即可。redis5.0版本则不需要安装ruby，直接创建集群。

redis-cli -a 123456 --cluster create 192.168.1.202:7001 192.168.1.202:7002 192.168.1.203:7001 192.168.1.203:7002 192.168.1.204:7001 192.168.1.204:7002 --cluster-replicas 1

可以看到集群的信息：

192.168.1.202:7001是master，它的slave是192.168.1.202:7002；
192.168.1.203:7001是master，它的slave是192.168.1.203:7002；
192.168.1.204:7001是master，它的slave是192.168.1.204:7002；

自动生成nodes.conf，这里可以看到集群各个节点的信息：

vi data/redis_7001/nodes-7001.conf

8，登录集群：

redis-cli -c -h 192.168.1.202 -p 7001 -a 123456                  # -c，使用集群方式登录

查看集群信息，使用CLUSTER INFO命令，得到下面的信息：

查看节点信息，使用CLUSTER NODES命令，得到下面的信息：

这里列出的内容和nodes.conf文件的内容相同。

现在，尝试写入数据，可以从返回的信息看到key存放在哪个节点：

data1和data2在192.168.1.203:7001，data3在本机192.168.1.202:7001，“keys *"命令也只能看到本机的data3数据。同时在192.168.1.202:7001获取data2也是可以获取到值的，集群会自动跳转到192.168.1.203:7001获取到相应的key。

可以看出，redis集群是去中心化的，每个节点都是平等的，连接哪个节点都可以获取到数据。当然平等指的是master节点，不包括slave节点，slave节点不提供服务，只作为master的一个备份。

9，新增redis集群节点：

在192.168.1.202机器上新增配置文件redis_7003.conf：

bind 0.0.0.0
port 7003
daemonize yes
pidfile "/var/run/redis_7003.pid"
logfile "/usr/local/redis/cluster/redis_7003.log"
dir "/data/redis/cluster/redis_7003"
masterauth "123456"
requirepass "123456"
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes_7003.conf
cluster-node-timeout 15000

并创建数据保存目录：

mkdir -p data/redis_7003

启动redis服务：

redis-server redis_7003

登录集群之后，使用CLUSTER MEET 192.168.1.202 7003命令增加新节点：

CLUSTER MEET 192.168.1.202 7003

同样可以再创建一个redis_7004，启动服务后添加入redis集群，这里就不重复展示。

最后我们看下现在集群中的redis节点信息：

从节点信息里可以看到，这里新加的节点都是以master的身份加入到redis集群的，如果我们想要新增从节点，可以使用“cluster replicate ”命令指定当前节点为某节点的从节点，如：

redis-cli -c -h 192.168.1.202 -p 7004 -a 123456 cluster replicate 619623815413fef13f13f3184f50842157455c73

也可以登录redis集群之后，使用“CLUSTER REPLICATE ”命令更改当前节点为某节点的从节点：

CLUSTER REPLICATE 619623815413fef13f13f3184f50842157455c73

这时候在看看节点信息：

10，删除redis集群节点：

登录redis集群之后，使用“CLUSTER FORGET ”命令，删除redis集群的节点，但不能删除当前node节点，也不能删除当前节点的master节点：

也可以使用命令直接删除需要删除的节点：

redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.1.202:7004 b2e1352bd01537bacf75f2b0c50a08907e18cce1
redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.1.202:7003 619623815413fef13f13f3184f50842157455c73

四、redis集群命令

• cluster info：打印集群信息。
• cluster nodes：列出当前集群已知所有节点，以及这些节点的相关信息。
• cluster meet ：将IP和PORT所指定的节点添加到集群中，让它成为一份子。
• cluster forget ：将当前节点设置为node id指定的节点的从节点。
• cluster saveconfig：将节点的配置文件保存到硬盘。
• cluster slaves ：列出node id所有从节点。
• cluster set-config-epoch：强制设置configEpoch。
• cluster addslots [slot...]：将一个或者多个槽指派给当前节点。
• cluster delslots [slot...]：移除一个或者多个槽对当前节点的指派。
• cluster flushslots：移除当前节点的所有槽，让当前节点变为空槽节点。
• cluster setslots node ：将槽指派给指定node id节点，如果该槽已经属性某个node id节点，那需要先删除再进行指派。
• cluster setslots migrating ：将本节点的槽迁移到node id节点上。
• cluster setslots importing ：从node id节点中导入槽到本节点。
• cluster setslots stable：取消对槽的导入（import）或者迁移（migrate）。
• cluster keyslot ：计算key应该放在哪个槽上。
• cluster countkeysinslot ：返回槽目前包含的key的数量。
• cluster getkeysinslot ：返回count个槽中key。
• cluster myid：放回节点ID。
• cluster slots：返回节点负责的槽。
• cluster reset：重置集群，慎用。

五、python操作redis集群

1，先安装python操作集群的库：

这里需要使用到redis-py-cluster，但是不要使用pip install redis-py-cluster安装最新的包，它会附带安装redis-3.0.1包，但是这两个包不兼容，会出现在找不到StrictRedisCluster的问题，这里推荐安装redis-py-cluster的1.3.6版本，它会自动安装reids-2.10.6，这两个版本是兼容的。可以使用命令：

pip install redis-py-cluster==1.3.6

这里也可以看别人在安装redis-py-cluster遇到的坑，可参考。

然后创建一个python文件，写入以下代码测试：

from rediscluster import StrictRedisCluster

if __name__ == '__main__':
    try:
        # redis集群中的所有主结点(所有master结点)
        startup_nodes = [
            {'host': '192.168.1.202', 'port': '7001'},
            {'host': '192.168.1.203', 'port': '7001'},
            {'host': '192.168.1.204', 'port': '7001'},
        ]
        # 构建StrictRedisCluster对象
        src = StrictRedisCluster(startup_nodes=startup_nodes, password='123456', decode_responses=True)
        result = src.set('data5','test5') 
        print(result)  # True
        name = src.get('data5')
        print(name)
   except Exception as e:
        print(e)