redis 集群如何动态扩容

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蓝月亮 2025-01-09 10:05:36

文章标签 redis 集群如何动态扩容 redis Redis spring 文章分类 Redis 数据库

搭建redis缓存高可用集群

基本介绍

Redis 集群是一个可以在多个 Redis 节点之间进行数据共享的设施installation。

Redis 集群不支持那些需要同时处理多个键的 Redis 命令，因为执行这些命令需要在多个 Redis 节点之间移动数据，并且在高负载的情况下，这些命令将降低Redis集群的性能，并导致不可预测的行为。

Redis 集群通过分区来提供一定程度的可用性：即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯，集群也可以继续处理命令请求。

Redis集群提供了以下两个好处：

将数据自动切分split到多个节点的能力。
当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时，仍然可以继续处理命令请求的能力。

redis集群的搭建模式

关于redis的搭建模式目前有二种

哨兵模式(sentinel)
集群模式(redis-cluster)

简介：

哨兵模式:

redis 集群如何动态扩容_redis

在redis3.0以前的版本要实现集群一般是借助哨兵sentinel工具来监控master节点的状态，如果master节点异常，则会做主从切换，将某一台slave作为master，哨兵的配置略微复杂，并且性能和高可用性等各方面表现一般，特别是在主从切换的瞬间存在访问瞬断的情况。

优点：

Redis Sentinel 集群部署简单。
能够解决 Redis 主从模式下的高可用切换问题。
很方便实现 Redis 数据节点的线形扩展，轻松突破 Redis 自身单线程瓶颈，可极大满足 Redis 大容量或高性能的业务需求。
可以实现一套 Sentinel 监控一组 Redis 数据节点或多组数据节点。

缺点：

部署相对 Redis 主从模式要复杂一些，原理理解更繁琐。
资源浪费，Redis 数据节点中 slave 节点作为备份节点不提供服务。
Redis Sentinel 主要是针对 Redis 数据节点中的主节点的高可用切换，对 Redis 的数据节点做失败判定分为主观下线和客观下线两种，对于 Redis 的从节点有对节点做主观下线操作，并不执行故障转移。
不能解决读写分离问题，实现起来相对复杂。

集群模式:

redis 集群如何动态扩容_Redis_02

redis集群是一个由多个主从节点群组成的分布式服务器群，它具有复制、高可用和分片特性。Redis集群不需要sentinel哨兵也能完成节点移除和故障转移的功能。需要将每个节点设置成集群模式，这种集群模式没有中心节点，可水平扩展，据官方文档称可以线性扩展到1000节点。redis集群的性能和高可用性均优于之前版本的哨兵模式，且集群配置非常简单

为什么使用redis-cluster

为了在大流量访问下提供稳定的业务，集群化是存储的必然形态
未来的发展趋势肯定是云计算和大数据的紧密结合只有分布式架构能满足要求
如果没有集群化何来的分布式

redis集群实现方案

关于redis的集群化方案目前有三种

Twitter开发的twemproxy
豌豆荚开发的codis
redis官方的redis-cluster

简介：

twemproxy架构简单，就是用proxy对后端redis server进行代理，但是由于代理层的消耗性能很低，而且通常涉及多个key的操作都是不支持的，而且本身不支持动态扩容和透明的数据迁移，而且也失去维护 Twitter内部已经不使用了

redis-cluster是三个里性能最强大的，因为他使用去中心化的思想，使用hash slot方式将16348个hash slot 覆盖到所有节点上，对于存储的每个key值使用CRC16(KEY)&16348=slot 得到他对应的hash slot ，并在访问key时就去找他的hash slot在哪一个节点上，然后由当前访问节点从实际被分配了这个hash slot的节点去取数据，节点之间使用轻量协议通信，减少带宽占用，性能很高，自动实现负载均衡与高可用，自动实现failover ，并且支持动态扩展官方已经玩到可以1000个节点实现的复杂度低，总之因为他的去中心化思想免去了proxy的消耗，是全新的思路

但是它也有一些不足，例如官方没有提供图形化管理工具，运维体验差，全手工数据迁移，并且自己对自己本身的redis命令支持也不完全等，但是这些问题，不能掩盖他关键的新思想所带来的的优势

codis使用的也是思路，但是做的比较好，是这两种之间的一个中间级，而且支持命令是最多的，有图形化管理和监控工具，运维友好

集群原理

redis-cluster是Redis的分布式解决方案，在3.0版本推出后有效地解决了redis分布式方面的需求

自动将数据进行分片，每个master上放一部分数据
提供内置的高可用支持，部分master不可用时，还是可以继续工作的
支撑N个redis master node，每个master node都可以挂载多个slave node
高可用，因为每个master都有salve节点，那么如果mater挂掉，redis cluster这套机制，就会自动将某个slave切换成master

redis 集群如何动态扩容_spring_03

集群搭建

注意：文中192.168.61.131 这个ip地址需要改为自己服务器ip地址，这个也是redis客户端连接redis服务端时候使用的ip地址。
master：负责读写
slave：master正常运行则不能读取到数据，master挂了之后，角色更改为master
直接开始搭建

1.创建下载目录，下载安装

#进入redis文件夹
cd /usr/local/src/
#下载redis
wget http://download.redis.io/releases/redis-6.0.4.tar.gz
#解压
tar xvzf redis-6.0.4.tar.gz

#进如redis-6.0.4文件夹
cd redis-6.0.4
#以下操作失败几率很大
make
make install

注:如果make失败请执行以下—

#清空残杂
make distclean

#安装gcc
yum install gcc

# 查看gcc版本
gcc -v  

# 升级到9.1版本
yum -y install centos-release-scl

yum -y install devtoolset-9-gcc devtoolset-9-gcc-c++ devtoolset-9-binutils

scl enable devtoolset-9 bash

#以上为临时启用，如果要长期使用gcc 9.1的话：
echo "source /opt/rh/devtoolset-9/enable" >>/etc/profile

#再次执行make
make
make install

2.创建配置文件目录

mkdir -p /etc/redis/7001
mkdir -p /etc/redis/7002
mkdir -p /etc/redis/7003
mkdir -p /etc/redis/7004
mkdir -p /etc/redis/7005
mkdir -p /etc/redis/7006

3.创建数据保存目录

mkdir -p /var/redis/7001
mkdir -p /var/redis/7002
mkdir -p /var/redis/7003
mkdir -p /var/redis/7004
mkdir -p /var/redis/7005
mkdir -p /var/redis/7006

4.编写配置文件

下面为需要修改的配置项以及说明 (注:仅仅只是说明，无需修改)

# 客户端连接端口
port 7001  
# 实例绑定的IP地址
bind 192.168.61.131 
# redis实例数据配置存储位置
dir /var/redis/7001
# 开启集群模式
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7001.conf
cluster-node-timeout 5000
# 开启aop日志
appendonly yes
# 是否以后台进程的方式启动redis实例
daemonize yes
# 关闭保护模式
protected-mode no
# 指定该进程pidfile
pidfile /var/run/redis_7001.pid

修改配置文件文件，最小化修改配置

vim /etc/redis/7001/7001.conf

port 7001
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7001
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7001.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7001.pid

vim /etc/redis/7002/7002.conf

port 7002
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7002
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7002.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7002.pid

vim /etc/redis/7003/7003.conf

port 7003
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7003
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7003.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7003.pid

vim /etc/redis/7004/7004.conf

port 7004
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7004
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7004.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7004.pid

vim /etc/redis/7005/7005.conf

port 7005
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7005
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7005.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7005.pid

vim /etc/redis/7006/7006.conf

port 7006
bind 192.168.61.131
dir /var/redis/7006
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7006.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis_7006.pid

5.启动redis

/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7001/7001.conf
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7002/7002.conf
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7003/7003.conf
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7004/7004.conf
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7005/7005.conf
/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/7006/7006.conf

检测进程

ps -ef|grep redis

6.防火墙端口打开

/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7001 -j ACCEPT
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7002 -j ACCEPT
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7003 -j ACCEPT
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7004 -j ACCEPT
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7005 -j ACCEPT
/sbin/iptables -I INPUT -p tcp --dport 7006 -j ACCEPT

7.创建集群

/usr/local/bin/redis-cli  --cluster create 192.168.61.131:7001 192.168.61.131:7002 192.168.61.131:7003 192.168.61.131:7004 192.168.61.131:7005 192.168.61.131:7006 --cluster-replicas 1

8.使用脚本管理集群（至此我遇到的问题脚本无法管理群集于20/06/01）

vim /usr/local/src/redis/utils/create-cluster/create-cluster


cp /usr/local/src/redis/utils/create-cluster/create-cluster /usr/local/bin/utils/

redis集群整合springboot

添加依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

application.properties中加入redis相关配置

# Redis数据库索引（默认为0）  
spring.redis.database=0
# Redis服务器连接密码（默认为空）  
spring.redis.password=  
# 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）  
spring.redis.jedis.max-active=200  
# 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）  
spring.redis.jedis.pool.max-wait=-1  
# 连接池中的最大空闲连接  
spring.redis.jedis.pool.max-idle=10 
# 连接池中的最小空闲连接  
spring.redis.jedis.pool.min-idle=0  
# 连接超时时间（毫秒）  
spring.redis.jedis.timeout=3600 
spring.redis.cluster.nodes=192.168.61.131:7001, 192.168.61.131:7002, 192.168.61.131:7003, 192.168.61.131:7004, 192.168.61.131:7005, 192.168.61.131:7006

application.yml中加入redis相关

spring:
  redis:
    # Redis数据库索引（默认为0）
    database: 0
    #连接超时时间（毫秒）
    jedis:
      pool:
        #最大连接数据库连接数,设 0 为没有限制
        max-active: 8
        #最大建立连接等待时间。如果超过此时间将接到异常。设为-1表示无限制。
        max-wait: -1
        #最大等待连接中的数量,设 0 为没有限制
        max-idle: 8
        #最小等待连接中的数量,设 0 为没有限制
        min-idle: 0
    timeout: 10000
    cluster:
      nodes:
        - 192.168.61.131:7001
        - 192.168.61.131:7002
        - 192.168.61.131:7003
        - 192.168.61.131:7004
        - 192.168.61.131:7005
        - 192.168.61.131:7006

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