Redis节点高可用之Cluster集群搭建

一介绍

背景
- Sentinel解决了主从架构故障自动迁移的问题
- 但是Master主节点的写能力和存储能力依旧受限
- 使用Redis的集群cluster就是为了解决单机Redis容量有限的问题，将数据按一定的规则分配到多台机器
什么是集群Cluster
- 是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理
- 容易和分布式弄混，分布式系统简单的可以认为就一个庞大的系统，进行拆分度多个小系统
Cluster模式是Redis3.0开始推出
采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态, 每个节点都和其他所有节点连接
官方要求：至少6个节点才可以保证高可用，即3主3从；扩展性强、更好做到高可用
各个节点会互相通信，采用gossip协议交换节点元数据信息
数据分散存储到各个节点上

二 Cluster数据分片和虚拟哈希槽介绍

主节点的写能力和存储能力受限
单台机器无法满足需求，因此把数据分散存储到多个机器
类似案例：mysql分库分表

常见的数据分区算法
- 哈希取模
  - 对选择的 partitioning key 计算其哈希值，得到的哈希值就是对应的分区
- 范围分片
  - 通过确定分区键是否在某个范围内来选择分区
- 一致性Hash分区
- redis cluster集群没有采用一致性哈希方案，而是采用【数据分片】中的哈希槽来进行数据存储与读取的
什么是Redis的哈希槽 slot
Redis集群预分好16384个槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，根据 CRC16(key) mod 16384的值，决定将一个key放到哪个桶中
大体流程
- 假设主节点的数量为3，将16384个槽位按照【用户自己的规则】去分配这3个节点，每个节点复制一部分槽位
  - 节点1的槽位区间范围为0-5460
  - 节点2的槽位区间范围为5461-10922
  - 节点3的槽位区间范围为10923-16383
  - 注意：从节点是没有槽位的，只有主节点才有
- 存储查找
  - 对要存储查找的键进行crc16哈希运算,得到一个值，并取模16384，判断这个值在哪个节点的范围区间
  - 假设crc16("test_key")%16384=3000，就是节点一
  - crc16算法不是简单的hash算法，是一种校验算法

三搭建

说明
- 旧版本的需要使用ruby语言进行构建，新版5之后直接用redis-cli即可
- 6个节点，三主双从，主从节点会自动分配，不是人工指定
- 主节点故障后，从节点会替换主节点
注意点：
- 把之前的rdb、aof文件删除
节点(网络安全组开放端口)
- 6381、6382
- 6383、6384
- 6385、6386

配置

bind 0.0.0.0 port 6381 daemonize yes requirepass "123456" logfile "/usr/local/redis/log/redis1.log" dbfilename "xdclass1.rdb" dir "/usr/local/redis/data" appendonly yes appendfilename "appendonly1.aof" masterauth "123456"  #是否开启集群 cluster-enabled yes  # 生成的node文件，记录集群节点信息，默认为nodes.conf，防止冲突，改为nodes-6381.conf cluster-config-file nodes-6381.conf  #节点连接超时时间 cluster-node-timeout 20000  #集群节点的ip，当前节点的ip cluster-announce-ip 172.18.172.109  #集群节点映射端口 cluster-announce-port 6381  #集群节点总线端口,节点之间互相通信，常规端口+1万 cluster-announce-bus-port 16381

bind 0.0.0.0 port 6386 daemonize yes requirepass "123456" logfile "/usr/local/redis/log/redis6.log" dbfilename "xdclass6.rdb" dir "/usr/local/redis/data" appendonly yes appendfilename "appendonly6.aof" masterauth "123456"  cluster-enabled yes cluster-config-file nodes-6386.conf cluster-node-timeout 20000 cluster-announce-ip 172.18.172.109 cluster-announce-port 6386 cluster-announce-bus-port 16386

启动6个节点

./redis-server ../conf/cluster/redis1.conf ./redis-server ../conf/cluster/redis2.conf ./redis-server ../conf/cluster/redis3.conf ./redis-server ../conf/cluster/redis4.conf ./redis-server ../conf/cluster/redis5.conf ./redis-server ../conf/cluster/redis6.conf

加入集群(其中一个节点执行即可)
–cluster 构建集群全部节点信息
–cluster-replicas 1 主从节点的比例，1表示1主1从的方式

./redis-cli -a 123456 --cluster create 172.18.172.109:6381 172.18.172.109:6382 172.18.172.109:6383 172.18.172.109:6384 172.18.172.109:6385 172.18.172.109:6386 --cluster-replicas 1

四节点高可用之Cluster集群读写命令

集群状态

./redis-cli -c -a 123456 -p 6379  #集群信息 cluster info  #节点信息 cluster nodes

测试集群读写命令set/get
key哈希运算计算槽位置
槽在当前节点的话直接插入/读取，否则自动转向到对应的节点
操作都是主节点操作，从节点只是备份
流程解析
启动应用
加入集群
从节点请求复制主节点（主从复制一样）
- 先全量
- 再增量

四节点高可用之Cluster集群整合SpringBoot2.X

不在同个网络，所以集群改为阿里云公网ip地址才可以访问

公司开发部署都会用同个网络
配置文件修改

#对外的ip cluster-announce-ip 8.129.113.233 #对外端口 cluster-announce-port #集群桥接端口 cluster-announce-bus-por

动态修改配置

config set cluster-announce-ip 8.129.113.233

连接池添加 (之前添加)

<dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-pool2</artifactId> </dependency>

配置文件（注释Sentinel相关配置）

 cluster: #命名的最多转发次数 max-redirects: 3 nodes: 8.129.113.233:6381,8.129.113.233:6382,8.129.113.233:6383,8.129.113.233:6384,8.129.113.233:6385,8.129.113.233:6386