Redis 集群

即使有了主从复制，每个数据库都要保存整个集群中的所有数据，容易形成木桶效应。

使用Jedis实现了分片集群，由客户端控制哪些key数据保存在哪个数据库中，如果在水平扩容时必须手动进行数据迁移，而且需要将整个集群停止服务，这样做非常不好的。

Redis3.0版本的一大特性就是集群，接下来一起来看看Redis集群。

架构：

Redis集群特征：

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时通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。

3. 客户端与Redis节点直连，不需要通过中间Proxy代理层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个节点可用即可。

4. Redis-Cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]Slot（插槽）上，Cluster负责维护Node -> Slot -> Value

Redis集群配置文件设置：

port 7001
#所在内网ip，不可写127.0.0.1
bind 192.168.1.4
pidfile /var/run/redis_7001.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file /Users/fubin/Nutstore/workspace/code/redis/redis-cluster/nodes-7001.conf
cluster-node-timeout 15000

启动redis-cluster：

创建集群：

$ src/redis-cli --cluster create 192.168.1.4:7001 192.168.1.4:7002 192.168.1.4:7003

集群连接日志如下：

>>> Performing hash slots allocation on 3 nodes...  在三个Redis节点上分配哈希槽
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
M: c8fefd567b9ca13b8cca16e792ab04b272540488 192.168.1.4:7001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: eec2b901068d2665f2e83afc0d6c79efb5318420 192.168.1.4:7002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: 24193054913119744a55f8a68b959029de197486 192.168.1.4:7003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node  为每个节点分配不同的配置单元
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster  发送CLUSTER MEET 信息来加入集群
Waiting for the cluster to join 等待集群加入
.
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.1.4:7001)
M: c8fefd567b9ca13b8cca16e792ab04b272540488 192.168.1.4:7001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: eec2b901068d2665f2e83afc0d6c79efb5318420 192.168.1.4:7002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: 24193054913119744a55f8a68b959029de197486 192.168.1.4:7003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

进入集群客户端：在启动参数加-c,否则会报错

$ src/redis-cli -h 192.168.1.4 -p 7001                                                                       ‹system›
192.168.1.4:7001> set test 1
(error) MOVED 6918 192.168.1.4:7002

正确命令如下：

src/redis-cli -c  -h 192.168.1.4 -p 7001

在命令行里查看集群节点信息：【节点id，身份，连接数，插槽数】

192.168.1.4:7001> cluster nodes
eec2b901068d2665f2e83afc0d6c79efb5318420 192.168.1.4:7002@17002 master - 0 1575162459358 2 connected 5461-10922
24193054913119744a55f8a68b959029de197486 192.168.1.4:7003@17003 master - 0 1575162458338 3 connected 10923-16383
c8fefd567b9ca13b8cca16e792ab04b272540488 192.168.1.4:7001@17001 myself,master - 0 1575162458000 1 connected 0-5460

插槽值的计算： Key的有效部分使用CRC16算法计算出哈希值，再将哈希值对16384取余，得到插槽值。

　　有效部分是什么？如果Key中包含了{符号，且在{符号后存在}符号，并且{和}之间至少有一个字符，则有效部分是指 {和}之间的部分。比如，key={hello}，有效部分是hello，如果不满足以上条件，整个key都是有效部分，如key=hello_redis 有效部分是全部。

查看集群信息：

192.168.1.4:7001> cluster info
cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:3
cluster_size:3
cluster_current_epoch:3
cluster_my_epoch:1
cluster_stats_messages_ping_sent:32619
cluster_stats_messages_pong_sent:32595
cluster_stats_messages_fail_sent:2
cluster_stats_messages_sent:65216
cluster_stats_messages_ping_received:32593
cluster_stats_messages_pong_received:32616
cluster_stats_messages_meet_received:2
cluster_stats_messages_received:65211

槽位信息：

192.168.1.4:7001> cluster  slots
1) 1) (integer) 10923
   2) (integer) 16383
   3) 1) "192.168.1.4"
      2) (integer) 7003
      3) "24193054913119744a55f8a68b959029de197486"
2) 1) (integer) 0
   2) (integer) 5460
   3) 1) "192.168.1.4"
      2) (integer) 7001
      3) "c8fefd567b9ca13b8cca16e792ab04b272540488"
3) 1) (integer) 5461
   2) (integer) 10922
   3) 1) "192.168.1.4"
      2) (integer) 7002
      3) "eec2b901068d2665f2e83afc0d6c79efb5318420"

登录集群，并执行以下命令，添加节点7004：

CLUSTER MEET 192.168.1.4 7004

再次查看集群信息：

192.168.1.4:7001> cluster nodes
1717631d255481d276f21416b6a383723bd22b19 192.168.1.4:7004@17004 master - 0 1575168757818 0 connected  新添加的节点没有分配槽位
24193054913119744a55f8a68b959029de197486 192.168.1.4:7003@17003 master - 0 1575168758842 3 connected 10923-16383
c8fefd567b9ca13b8cca16e792ab04b272540488 192.168.1.4:7001@17001 myself,master - 0 1575168759000 1 connected 0-5460
eec2b901068d2665f2e83afc0d6c79efb5318420 192.168.1.4:7002@17002 master - 0 1575168759861 2 connected 5461-10922

附录：Redis集群命令

redis cluster命令行

//集群(cluster)  
CLUSTER INFO 打印集群的信息  
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。   

//节点(node)  
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。  
CLUSTER FORGET <node_id> 从集群中移除 node_id 指定的节点。  
CLUSTER REPLICATE <node_id> 将当前节点设置为 node_id 指定的节点的从节点。  
CLUSTER SAVECONFIG 将节点的配置文件保存到硬盘里面。   

//槽(slot)  
CLUSTER ADDSLOTS <slot> [slot ...] 将一个或多个槽（slot）指派（assign）给当前节点。  
CLUSTER DELSLOTS <slot> [slot ...] 移除一个或多个槽对当前节点的指派。  
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。 
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。  
CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node_id> 将本节点的槽 slot 迁移到 node_id 指定的节点中。  
CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 从 node_id 指定的节点中导入槽 slot 到本节点。  
CLUSTER SETSLOT <slot> STABLE 取消对槽 slot 的导入（import）或者迁移（migrate）。   

//键 (key)  
CLUSTER KEYSLOT <key> 计算键 key 应该被放置在哪个槽上。  
CLUSTER COUNTKEYSINSLOT <slot> 返回槽 slot 目前包含的键值对数量。  
CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count> 返回 count 个 slot 槽中的键。