Redis集群搭建与简单使用

用两台虚拟机模拟6个节点，一台机器3个节点，创建出3 master、3 salve 环境。

redis 采用 redis-3.2.4 版本。

两台虚拟机都是 CentOS ，一台 CentOS6.5 （IP:192.168.31.200），一台 CentOS7（IP:192.168.31.201） 。

安装过程

1. 下载并解压
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cd /root/software
wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.4.tar.gz
tar -zxvf redis-3.2.4.tar.gz

2. 编译安装
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cd redis-3.2.4 make && make install

3. 将 redis-trib.rb 复制到 /usr/local/bin 目录下
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cd src
cp redis-trib.rb /usr/local/bin/

4. 创建 Redis 节点

首先在 192.168.31.245 机器上 /root/software/redis-3.2.4 目录下创建 redis_cluster 目录；
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mkdir redis_cluster

在 redis_cluster 目录下，创建名为7000、7001、7002的目录，并将 redis.conf 拷贝到这三个目录中
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mkdir 7000 7001 7002
cp redis.conf redis_cluster/7000 cp redis.conf redis_cluster/7001 cp redis.conf redis_cluster/7002

分别修改这三个配置文件，修改如下内容
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port 7000 //端口7000,7002,7003 bind 本机ip //默认ip为127.0.0.1 需要改为其他节点机器可访问的ip 否则创建集群时无法访问对应的端口，无法创建集群 daemonize yes //redis后台运行 pidfile /var/run/redis_7000.pid //pidfile文件对应7000,7001,7002 cluster-enabled yes //开启集群 把注释#去掉 cluster-config-file nodes_7000.conf //集群的配置 配置文件首次启动自动生成 7000,7001,7002 cluster-node-timeout 15000 //请求超时 默认15秒，可自行设置 appendonly yes //aof日志开启 有需要就开启，它会每次写操作都记录一条日志　
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接着在另外一台机器上（192.168.31.210），的操作重复以上三步，只是把目录改为7003、7004、7005，对应的配置文件也按照这个规则修改即可

5. 启动各个节点
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第一台机器上执行
redis-server redis_cluster/7000/redis.conf
redis-server redis_cluster/7001/redis.conf
redis-server redis_cluster/7002/redis.conf

另外一台机器上执行
redis-server redis_cluster/7003/redis.conf
redis-server redis_cluster/7004/redis.conf
redis-server redis_cluster/7005/redis.conf
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6. 检查 redis 启动情况
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##一台机器
ps -ef | grep redis
root 61020 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7000 [cluster]
root 61024 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7001 [cluster]
root 61029 1 0 02:14 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7002 [cluster]

netstat -tnlp | grep redis
tcp 0 0 127.0.0.1:17000 0.0.0.0???? LISTEN 61020/redis-server
tcp 0 0 127.0.0.1:17001 0.0.0.0???? LISTEN 61024/redis-server
tcp 0 0 127.0.0.1:17002 0.0.0.0???? LISTEN 61029/redis-server
tcp 0 0 127.0.0.1:7000 0.0.0.0???? LISTEN 61020/redis-server
tcp 0 0 127.0.0.1:7001 0.0.0.0???? LISTEN 61024/redis-server
tcp 0 0 127.0.0.1:7002 0.0.0.0???? LISTEN 61029/redis-server 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ##另外一台机器
ps -ef | grep redis
root 9957 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7003 [cluster]
root 9964 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7004 [cluster]
root 9971 1 0 02:32 ? 00:00:01 redis-server 127.0.0.1:7005 [cluster]
root 10065 4744 0 02:38 pts/0 00:00:00 grep --color=auto redis
netstat -tlnp | grep redis
tcp 0 0 127.0.0.1:17003 0.0.0.0???? LISTEN 9957/redis-server 1 tcp 0 0 127.0.0.1:17004 0.0.0.0???? LISTEN 9964/redis-server 1 tcp 0 0 127.0.0.1:17005 0.0.0.0???? LISTEN 9971/redis-server 1 tcp 0 0 127.0.0.1:7003 0.0.0.0???? LISTEN 9957/redis-server 1 tcp 0 0 127.0.0.1:7004 0.0.0.0???? LISTEN 9964/redis-server 1 tcp 0 0 127.0.0.1:7005 0.0.0.0???? LISTEN 9971/redis-server 1
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7.创建集群

Redis 官方提供了 redis-trib.rb 这个工具，就在解压目录的 src 目录中，第三步中已将它复制到 /usr/local/bin 目录中，可以直接在命令行中使用了。使用下面这个命令即可完成安装。
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redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.31.245:7000 192.168.31.245:7001 192.168.31.245:7002 192.168.31.210:7003 192.168.31.210:7004 192.168.31.210:7005

其中，前三个 ip:port 为第一台机器的节点，剩下三个为第二台机器。

等等，出错了。这个工具是用 ruby 实现的，所以需要安装 ruby。安装命令如下：
yum -y install ruby ruby-devel rubygems rpm-build

gem install redis

之后再运行 redis-trib.rb 命令，会出现如下提示：

输入 yes 即可，然后出现如下内容，说明安装成功。

8. 集群验证

在第一台机器上连接集群的7002端口的节点，在另外一台连接7005节点，连接方式为 redis-cli -h 192.168.31.245 -c -p 7002 ,加参数 -C 可连接到集群，因为上面 redis.conf 将 bind 改为了ip地址，所以 -h 参数不可以省略。

在7005节点执行命令 set hello world ，执行结果如下：

然后在另外一台7002端口，查看 key 为 hello 的内容， get hello ，执行结果如下：

说明集群运作正常。

简单说一下原理

redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

Redis 集群没有并使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了7000端口的节点。

Redis 集群会把数据存在一个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进行数据同步。当读取数据时，也根据一致性哈希算法到对应的 master 节点获取数据。只有当一个master 挂掉之后，才会启动一个对应的 salve 节点，充当 master 。

需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存活的主节点数小于总节点数的一半时，整个集群就无法提供服务了。