Redis实践（5）Cluster模式高可用架构

Redis

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Redis的高可用架构包含主从复制、Sentinel哨兵和Cluster机制，而在前文中大量的实践了主从模式的高可用架构下的相关实现，也讲述到了这种模式的几个劣势，所以基于主从复制架构响应的实现告一段落了，而哨兵模式的高可用方案在前几年初期学习Redis时认为太过复杂，学习难度较大，所以本批次的实践将跳过哨兵模式，直接拥抱更科学的Cluster模式，前文提出的主从架构模式劣势参考如下：

（1）所有从机的数据依赖主机节点，主节点不能宕机，否则主节点数据的写入将不可用，从节点的读取尚可，可用性较低；

（2）主节点的写入压力仍然存在，从节点为只读模式无法分担写入压力；

1.哨兵(Sentinel)模式

Redis Sentinel 的高可用性是非集群Redis的高可用，Redis Sentinel 在不使用Redis Cluster时为 Redis 提供高可用性。Redis Sentinel 还提供其他附带任务，例如监控、通知、自动故障转移并充当客户端的配置提供程序。在主从复制架构的基础上，增强了哨兵机制，可实现了自动化的故障恢复，使得Master机器的高可用更加稳定（哨兵发现主服务器挂了后，就会从slave中重新选举一个主服务器），但仍然存在的缺陷是写操作无法负载均衡，并且存储能力仍然受到单机的限制。所以，我认为我不去深度挖掘哨兵相关的高可用也是明智（可以容忍自己不去了解）的。

2.Cluster(集群)模式

Redis Cluster 是 Redis 的分布式实现，在 Redis 3.0 或更高版本中实现的，通过分片集群的方式，解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，而且也具有故障迁移(主从切换)的功能，是一种了较为完善的高可用方案。从 3.0 版引入的 Redis 集群技术支持对给定的 Redis 部署进行水平扩展。使用 Redis 集群，数据被拆分到多个集群节点，每个节点都通过使用标准 TCP 端口向客户端连接开放，为应用程序提供一致且可靠的数据服务层，参考如下集群架构图：

3.Cluster搭建

一个集群的最小体现，必须至少有三个主节点，为了保证其高可用，每个主节点应该至少有一个从节点，所以至少需要启动6个节点对外提供服务，在前文中我们的主从架构使用了三台机器实现的一主二从，本次集群仍以这三台服务器为示例，每个服务器上分别启动一个主节点和一个从节点，参考服务器配置列表如下：

IP地址	端口号	标识
192.168.244.134	6379	Master
	7379	Slave
192.168.244.138	6379	Master
	7379	Slave
192.168.244.139	6379	Master
	7379	Slave

上述表格声明了3台服务器6个节点和端口，仍然是以Redis7.0.11版本进行的配置搭建，而且安装的根目录$REDIS_HOME仍然是“/app/redis/redis-stable”，在默认的redis.conf配置基础上进行改写，以下是改写的明细过程：

（1）在$REDIS_HOME下新建cluster文件夹，拷贝redis.conf原始文件为redis.cluster.master.conf和redis.cluster.slave.conf文件；

（2）分别修改redis.cluster.master.conf和redis.cluster.slave.conf文件配置，与原始redis.conf相比本次修改了14处默认配置，各个配置均有不同的含义，需要掌握；

（3）在$REDIS_HOME/cluster文件夹下再新建6379（或7379）文件夹，用以存放pid、log、data等文件，创建好目录即可，即所有的文件均存放在此目录下；

（4）在$REDIS_HOME/cluster文件夹下共有文件夹6379、7379，文件redis.cluster.master.conf和redis.cluster.slave.conf；

（5）master与slave节点配置文件的区别几乎一致，将所有的6379修改为7379即可，即新建7379文件夹再修改配置文件即可；

（默认redis.conf文件与Master节点区别对比）

（Master节点redis.conf文件与Slave节点区别对比）

（6）假设当前`pwd`为$REDIS_HOME，路径为“/app/redis/redis-stable”，在此路径项下分别启动 3 台服务器的 6 个节点，此时虽然启动6个节点，但它们是相互独立的，并不存在任何从属关系，参考启动命令如下：

# 134、138、139 三个节点均启动，共计6个节点

“bin/redis-server cluster/redis.cluster.master.conf”

“bin/redis-server cluster/redis.cluster.slave.conf”

（7）选任一个命令终端执行创建集群命令，将6个节点连接在一起，执行这条命令需要确认三台机器之间的redis实例要能相互访问，可以先简单把所有机器防火墙关掉，如果不关闭防火墙则需要打开redis服务端口和集群节点gossip通信端口16379（默认是在redis端口号上加1W）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（这里是redis帮我们选主节点，不要我们配），用redis‐cli创建整个redis集群(redis5以前的版本集群是依靠ruby脚本redis‐trib.rb实现)：

“bin/redis-cli -a chendd --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.244.134:6379 192.168.244.138:6379 192.168.244.139:6379 192.168.244.134:7379 192.168.244.138:7379 192.168.244.139:7379”

上述命令中的 1 是多个节点的从属关系，共计6个节点时，设置1表示前面 3 个节点为Master，后面3个为Slave，在执行上述命令时中间会有交互需要确认是否继续，必须输入“yes”（曾经输入y后后面的一通操作等于各种白扯），该命令执行输出结果将在结束部分的下载文件中给出，参考如下图所示：

（创建集群）

（查看集群节点信息和集群状态）

4.Cluster验证

关于集群的验证，可用上面的命令查看集群节点列表和集群状态，通过cluster_state:ok来查看，本次给出3个截图分别是启动6个节点（证明服务启动成功），6个节点使用Cluster模式进行客户端连接，6个节点的数据通过客户端随意更改，对于其它服务器实时生效（这个gif图较大，在下方的下载处给出）。

（6个节点验证启动成功）

（6个节点连接列表）

5.命令参考

# 集群模式启动
redis/redis-server redis.cluster.master.conf
redis/redis-server redis.cluster.slave.conf
 
# 创建 redis集群
redis-cli -a chendd --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.244.134:6379 192.168.244.138:6379 192.168.244.139:6379 192.168.244.134:7379 192.168.244.138:7379 192.168.244.139:7379
 
#验证集群
#‐a访问服务端密码，‐c表示集群模式，指定ip地址 和端口号
#连接任意一个客户端即可
redis-cli -a chendd -c -h 192.168.11.101 ‐p 6391
#进行验证：
cluster info（查看集群信息）、cluster nodes（查看节点列表）

#关闭集群则需要逐个进行关闭，使用命令：
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.134 -p 6379 shutdown
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.134 -p 7379 shutdown
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.138 -p 6379 shutdown
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.138 -p 7379 shutdown
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.139 -p 6379 shutdown
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.139 -p 7379 shutdown
# 以集群方式连接并执行命令
bin/redis-cli -c -a chendd -h 192.168.244.134 -p 6379 cluster nodes
# 集群方式连接
bin/redis-cli -a chendd -c -h 192.168.244.134 -p 7379

6.相关下载

（1）《创建cluster节点命令输出.docx》；

（2）《6个节点连接数据共享.gif》；

（3）《redis.default.conf》redis默认原始的配置文件redis.conf；

（4）《redis.cluster.master.conf》6379的Master节点参数配置文件；

（5）《redis.cluster.slave.conf》7379的Slave节点参数配置文件；

《redis集群cluster多主多从.zip》

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