一:关于redis cluster
1:redis cluster的现状
作者的目标:Redis Cluster will support up to ~1000 nodes. 赞...
目前redis支持的cluster特性(已测试):
1):节点自动发现
2):slave->master 选举,集群容错
3):Hot resharding:在线分片
4):集群管理:cluster xxx
5):基于配置(nodes-port.conf)的集群管理
6):ASK 转向/MOVED 转向机制.
2:redis cluster 架构
1)redis-cluster架构图
架构细节:
(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master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<->key
2) redis-cluster选举:容错
(1)领着选举过程是集群中所有master参与,如果半数以上master节点与故障节点通信超过(cluster-node-timeout),认为该节点故障，自动触发故障转移操作.
(2):什么时候整个集群不可用(cluster_state:fail)?
a:如果集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,也可以理解成集群的slot映射[0-16383]不完成时进入fail状态. ps : redis-3.0.0.rc1加入cluster-require-full-coverage参数,默认关闭,打开集群兼容部分失败.
b:如果集群超过半数以上master挂掉，无论是否有slave集群进入fail状态.
ps:当集群不可用时,所有对集群的操作做都不可用，收到((error) CLUSTERDOWN The cluster is down)错误
二:redis cluster的使用
1:安装redis cluster
1):安装redis-cluster依赖:redis-cluster的依赖库在使用时有兼容问题,在reshard时会遇到各种错误,请按指定版本安装.
(1)确保系统安装zlib,否则gem install会报(no such file to load -- zlib)
1. #download:zlib-1.2.6.tar
2. ./configure
3. make
4. make install
(2)安装ruby:version(1.9.2)
1. # ruby1.9.2
2. cd /path/ruby
3. ./configure -prefix=/usr/local/ruby
4. make
5. make install
6. sudo cp ruby /usr/local/bin
(3)安装rubygem:version(1.8.16)
1. # rubygems-1.8.16.tgz
2. cd /path/gem
3. sudo ruby setup.rb
4. sudo cp bin/gem /usr/local/bin
(4)安装gem-redis:version(3.0.0)
1. gem install redis --version 3.0.0
2. #由于源的原因，可能下载失败，就手动下载下来安装
3. #download地址:http://rubygems.org/gems/redis/versions/3.0.0
4. gem install -l /data/soft/redis-3.0.0.gem
(5)安装redis-cluster
1. cd /path/redis
2. make
3. sudo cp /opt/redis/src/redis-server /usr/local/bin
4. sudo cp /opt/redis/src/redis-cli /usr/local/bin
5. sudo cp /opt/redis/src/redis-trib.rb /usr/local/bin
2:配置redis cluster
1)redis配置文件结构:
使用包含(include)把通用配置和特殊配置分离,方便维护.
2)redis通用配置.
1. #GENERAL
2. daemonize no
3. tcp-backlog 511
4. timeout 0
5. tcp-keepalive 0
6. loglevel notice
7. databases 16
8. dir /opt/redis/data
9. slave-serve-stale-data yes
10. #slave只读
11. slave-read-only yes
12. #not use default
13. repl-disable-tcp-nodelay yes
14. slave-priority 100
15. #打开aof持久化
16. appendonly yes
17. #每秒一次aof写
18. appendfsync everysec
19. #关闭在aof rewrite的时候对新的写操作进行fsync
20. no-appendfsync-on-rewrite yes
21. auto-aof-rewrite-min-size 64mb
22. lua-time-limit 5000
23. #打开redis集群
24. cluster-enabled yes
25. #节点互连超时的阀值
26. cluster-node-timeout 15000
27. cluster-migration-barrier 1
28. slowlog-log-slower-than 10000
29. slowlog-max-len 128
30. notify-keyspace-events ""
31. hash-max-ziplist-entries 512
32. hash-max-ziplist-value 64
33. list-max-ziplist-entries 512
34. list-max-ziplist-value 64
35. set-max-intset-entries 512
36. zset-max-ziplist-entries 128
37. zset-max-ziplist-value 64
38. activerehashing yes
39. client-output-buffer-limit normal 0 0 0
40. client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
41. client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
42. hz 10
43. aof-rewrite-incremental-fsync yes
3)redis特殊配置.
1. #包含通用配置
2. include /opt/redis/redis-common.conf
3. #监听tcp端口
4. port 6379
5. #最大可用内存
6. maxmemory 100m
7. #内存耗尽时采用的淘汰策略:
8. # volatile-lru -> remove the key with an expire set using an LRU algorithm
9. # allkeys-lru -> remove any key accordingly to the LRU algorithm
10. # volatile-random -> remove a random key with an expire set
11. # allkeys-random -> remove a random key, any key
12. # volatile-ttl -> remove the key with the nearest expire time (minor TTL)
13. # noeviction -> don't expire at all, just return
14. maxmemory-policy allkeys-lru
15. #aof存储文件
16. appendfilename "appendonly-6379.aof"
17. #不开启rdb存储,只用于添加slave过程
18. dbfilename dump-6379.rdb
19. #cluster配置文件(启动自动生成)
20. cluster-config-file nodes-6379.conf
21. #部署在同一机器的redis实例，把auto-aof-rewrite搓开，因为cluster环境下内存占用基本一致.
22. #防止同意机器下瞬间fork所有redis进程做aof rewrite,占用大量内存
23. auto-aof-rewrite-percentage 80-100
3:cluster 操作
cluster集群相关命令,更多redis相关命令见文档:http://redis.readthedocs.org/en/latest/
1. 集群
2. CLUSTER INFO 打印集群的信息
3. CLUSTER NODES 列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息。
4. 节点
5. CLUSTER MEET <ip> <port> 将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子。
6. CLUSTER FORGET <node_id> 从集群中移除 node_id 指定的节点。
7. CLUSTER REPLICATE <node_id> 将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。
8. CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。
9. 槽(slot)
10. CLUSTER ADDSLOTS <slot> [slot ...] 将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。
11. CLUSTER DELSLOTS <slot> [slot ...] 移除一个或多个槽对当前节点的指派。
12. CLUSTER FLUSHSLOTS 移除指派给当前节点的所有槽，让当前节点变成一个没有指派任何槽的节点。
13. CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node_id> 将槽 slot 指派给 node_id 指定的节点，如果槽已经指派给另一个节点，那么先让另一个节点删除该槽>，然后再进行指派。
14. CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node_id> 将本节点的槽 slot 迁移到 node_id 指定的节点中。
15. CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 从 node_id 指定的节点中导入槽 slot 到本节点。
16. CLUSTER SETSLOT <slot> STABLE 取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。
17. 键
18. CLUSTER KEYSLOT <key> 计算键 key 应该被放置在哪个槽上。
19. CLUSTER COUNTKEYSINSLOT <slot> 返回槽 slot 目前包含的键值对数量。
20. CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 返回 count 个 slot 槽中的键。
4:redis cluster 运维操作
1)初始化并构建集群
(1)启动集群相关节点（必须是空节点,beta3后可以是有数据的节点）,指定配置文件和输出日志
1. redis-server /opt/redis/conf/redis-6380.conf > /opt/redis/logs/redis-6380.log 2>&1
2. redis-server /opt/redis/conf/redis-6381.conf > /opt/redis/logs/redis-6381.log 2>&1
3. redis-server /opt/redis/conf/redis-6382.conf > /opt/redis/logs/redis-6382.log 2>&1
4. redis-server /opt/redis/conf/redis-7380.conf > /opt/redis/logs/redis-7380.log 2>&1
5. redis-server /opt/redis/conf/redis-7381.conf > /opt/redis/logs/redis-7381.log 2>&1
6. redis-server /opt/redis/conf/redis-7382.conf > /opt/redis/logs/redis-7382.log 2>&1
(2):使用自带的ruby工具(redis-trib.rb)构建集群
1. #redis-trib.rb的create子命令构建
2. #--replicas 则指定了为Redis Cluster中的每个Master节点配备几个Slave节点
3. #节点角色由顺序决定,先master之后是slave(为方便辨认,slave的端口比master大1000)
4. redis-trib.rb create --replicas 1 10.10.34.14:6380 10.10.34.14:6381 10.10.34.14:6382 10.10.34.14:7380 10.10.34.14:7381 10.10.34.14:7382
(3):检查集群状态
1. #redis-trib.rb的check子命令构建
2. #ip:port可以是集群的任意节点
3. redis-trib.rb check 10.10.34.14:6380
最后输出如下信息,没有任何警告或错误，表示集群启动成功并处于ok状态
1. [OK] All nodes agree about slots configuration.
2. >>> Check for
3. >>> Check slots coverage...
4. [OK] All 16384
2):添加新master节点
(1)添加一个master节点:创建一个空节点（empty node），然后将某些slot移动到这个空节点上,这个过程目前需要人工干预
a):根据端口生成配置文件(ps:establish_config.sh是我自己写的输出配置脚本)
1. sh establish_config.sh 6386 > conf/redis-6386.conf
b):启动节点
1. redis-server /opt/redis/conf/redis-6386.conf > /opt/redis/logs/redis-6386.log 2>&1
c):加入空节点到集群
add-node 将一个节点添加到集群里面， 第一个是新节点ip:port, 第二个是任意一个已存在节点ip:port
1. redis-trib.rb add-node 10.10.34.14:6386 10.10.34.14:6381
node:新节点没有包含任何数据， 因为它没有包含任何slot。新加入的加点是一个主节点， 当集群需要将某个从节点升级为新的主节点时， 这个新节点不会被选中，同时新的主节点因为没有包含任何slot，不参加选举和failover。
d):为新节点分配slot
1. redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6386
2. #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)
3. How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500
4. #选择要接受这些slot的node-id
5. What is the receiving node ID? f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf
6. #选择slot来源:
7. #all表示从所有的master重新分配，
8. #或者数据要提取slot的master节点id,最后用done结束
9. Please enter all the source node IDs.
10. 'all' to use all the nodes as source nodes for
11. 'done'
12. Source node #1:all
13. #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.
14. #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes
15. #结束
3):添加新的slave节点
a):前三步操作同添加master一样
b)第四步:redis-cli连接上新节点shell,输入命令:cluster replicate 对应master的node-id
1. cluster replicate 2b9ebcbd627ff0fd7a7bbcc5332fb09e72788835
注意:在线添加slave 时，需要bgsave整个master数据，并传递到slave，再由 slave加载rdb文件到内存，rdb生成和传输的过程中消耗Master大量内存和网络IO,以此不建议单实例内存过大，线上小心操作。
例如本次添加slave操作产生的rdb文件
1. -rw-r--r-- 1 root root 34946 Apr 17 18:23 dump-6386.rdb
2. -rw-r--r-- 1 root root 34946 Apr 17 18:23 dump-7386.rdb
4):在线reshard 数据:
对于负载/数据不均匀的情况，可以在线reshard slot来解决,方法与添加新master的reshard一样，只是需要reshard的master节点是已存在的老节点.
5):删除一个slave节点
1. #redis-trib del-node ip:port '<node-id>'
2. redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:7386 'c7ee2fca17cb79fe3c9822ced1d4f6c5e169e378'
6):删除一个master节点
a):删除master节点之前首先要使用reshard移除master的全部slot,然后再删除当前节点
reshard命令)
1. #把10.10.34.14:6386节点slot和数据迁移到10.10.34.14:6380上
2. redis-trib.rb reshard 10.10.34.14:6380
3. #根据提示选择要迁移的slot数量(ps:这里选择500)
4. How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 500(被删除master的所有slot数量)
5. #选择要接受这些slot的node-id(10.10.34.14:6380)
6. What is the receiving node ID? c4a31c852f81686f6ed8bcd6d1b13accdc947fd2 (ps:10.10.34.14:6380的node-id)
7. Please enter all the source node IDs.
8. 'all' to use all the nodes as source nodes for
9. 'done'
10. Source node #1:f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf(被删除master的node-id)
11. Source node #2:done
12. #打印被移动的slot后，输入yes开始移动slot以及对应的数据.
13. #Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes
b):删除空master节点
1. redis-trib.rb del-node 10.10.34.14:6386 'f51e26b5d5ff74f85341f06f28f125b7254e61bf'
三:redis cluster 客户端(Jedis)
1:客户端基本操作使用
1. <span style="font-size: 16px;"> private static
2. static
3. //只给集群里一个实例就可以
4. new
5. new HostAndPort("10.10.34.14", 6380));
6. new HostAndPort("10.10.34.14", 6381));
7. new HostAndPort("10.10.34.14", 6382));
8. new HostAndPort("10.10.34.14", 6383));
9. new HostAndPort("10.10.34.14", 6384));
10. new HostAndPort("10.10.34.14", 7380));
11. new HostAndPort("10.10.34.14", 7381));
12. new HostAndPort("10.10.34.14", 7382));
13. new HostAndPort("10.10.34.14", 7383));
14. new HostAndPort("10.10.34.14", 7384));
15. new
16. }
17. @Test
18. public void testBenchRedisSet() throws
19. final Stopwatch stopwatch = new
20. List list = buildBlogVideos();
21. for (int i = 0; i < 1000; i++) {
22. "key:"
23. stopwatch.start();
24. byte[] bytes1 = protostuffSerializer.serialize(list);
25. 60 * 60, bytes1);
26. stopwatch.stop();
27. }
28. "time="
29. }</span>
2:redis-cluster客户端的一些坑.
1)cluster环境下slave默认不接受任何读写操作，在slave执行readonly命令后，可执行读操作
2)client端不支持多key操作(mget,mset等)，但当keys集合对应的slot相同时支持mget操作见:hash_tag
3)不支持多数据库，只有一个db，select 0。
4)JedisCluster 没有针对byte[]的API，需要自己扩展(附件是我加的基于byte[]的BinaryJedisCluster api)
目前"Jedis-3.0.0-SNAPSHOT"已支持BinaryJedisCluster和基于hash_tag的mget操作.
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Redis Cluster 实践
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