Redis——集群搭建_虚拟机搭建redis集群

一、开启redis

我们日常不使用docker来部署redis集群，基本上都是直接使用redis启动，是在redis的文件里面进行

 但是，如果像在任意位置能执行redis-server的话，需要配置环境变量。

 

回归正题，我们需要搭建一个集群，我们先在虚拟机上面进行。

这个前提里面我们已经把redis.conf复制了三份数据分别放在7001,7002,7003里面去.

首先我们在虚拟机上三个redis的开启。分别对应的端口号为7001，7002，7003。

其次,我们需要在redis.conf文件里面添加replica-announce-ip参数.作用其实就是为了确保在这些redis从节点能在集群里面进行发布自己的ip地址.

直接添加第一行数据。

此时这里已经对redis的集群基本配置已经配置完毕，我们来尝试一下连接！

发现连接不上！

第一种情况：虚拟机的防火墙没有关闭。

第二种情况：bind没有进行注释掉，并且还没有关闭保护模式。（原来是因为配置文件中的bind没有进行注释。其实bind指向127.0.0.1其实也就是只允许虚拟机本机通过回环地址来连接redis。我们来进行修改。）

 然后就可以正常连接上了。

二、主从关系部署

添加：

第一种：配置文件

在配置文件里面添加一行配置 slaveof <masterip><masterport>.在这样就去确定当前redis的主是那一个。这里填上ip地址，以及端口。

第二种：redis服务上

在redis服务里面执行 slaveof <masterip><masterport>.命令。

判断：

验证是否已经建立好主从关系。直接在主的服务里面执行info replication来查看

读写分离：

而主从关系我们看这样图：

我们可以清晰的了解到，redis集群默认是主节点读写都可以的操作，从节点只做读的操作。

那主从数据如何进行同步的咧？

分两种情况：

（1）全量同步（基于RDB文件来进行）：

主要发生在第一次连接的时候，执行全量同步把master的所有数据拷贝给slave节点。

判断是否第一次同步：

通过Replication ID：

简称：replid，数据集的标记，每一个master都有一个唯一的replid（并且slave本质上也是一个master，也会有自己的replid），当slave连接上后，master会发现slave的replid与其不相同，所以就判断为是第一次同步，就会做全量同步。之后slave就会继承master的id值。

（1）增量同步（通过repl_backlog）：

通过replid我们可以判断得出是否进行全量同步，那增量同步就通过repl_backlog来进行的。

offset ：

偏移量，随着记录命令日志增多而逐渐增大。其实我可以理解为就是做数据的记录备份。

repl_backlog：

偏移固定大少的环型数组，也就是角标达到数组末尾，这个数据就会进行数据覆盖。

这个环里面记录的数据有命令日志数据，以及对应的偏移量。

当出项slave出现了网络阻塞时，master的命令日志数据以及偏移量远远超过slave时。

 此时被框选的部分的slave未同步的偏移量就会被更新掉，然后slave就会发现自己的offset没有了。无法完成增量同步，就到最后只能进行全量同步了。

三、哨兵（sentinel）机制

哨兵作用：

监控：sentinel会不断的检查redis的主从节点是否正常运作。

自动故障恢复：也就是当redis的主节点故障之后，会迅速安排一个从节点接上。

通知：也就是告诉redis从节点，主节点故障了。

监控的原理：类似微服务一样，基于心跳机制来进行监控，sentinel每一秒会对所有节点进行一个ping命令来确保节点是否存货

（1）主观下线：也就是某个sentinel在1s里面发送的ping没有在规定时间内响应，就为主观下线。

（2）客观下线：主要用于集群，也就是集群里面当quorum个sentinel都认为该主节点没有响应，就为客观下线。

其实也就是结合微服务里面的sentinel来对redis进行一个集群管控操作。首先sentinel我们都知道使用来做微服务保护的。来对微服务进行限流访问以及熔断机制的。

但是我们回想一个点，假设单节点的sentinel挂掉之后，对一个的sentinel对微服务的保护机制就没有了。所以我们要搭建sentinel的时候需要进行集群搭建。当然单节点的sentinel也可以，但是不安全！

并且！！！redis里面是有sentinel的！也就是内置了sentinel！所以我们是不需要在外置开启sentinel的。只需要使用redis-sentinel命令就可调用redis里面的sentinel！

注意的是：redis集群一定要一直开着。这个redis-sentinel是用来监控redis的。

我们只需要写好sentinel配置文件即可：

 然后通过使用命令来根据每个配置文件来以哨兵模式来启动。

假设我们把7001的redis给宕机了，看一下27001也就是sentinel的日志信息。

此时对应的7003与7002也有有日子信息的导入。

在spring中如何配置根据哨兵机制来进行读写分离咧？

我们都知道spring-redis提供了一个redisTemplate的封装类。我们只需要调整application.yml文件里面redis的连接端口就可以使用redisTemplate来发送数据到redis里面去。如果要做读写分离的话，我们此时在application.yml文件里面配置上这样：

 而RedisTemplate的底层是利用lettuce实现了节点的感知和自动切换。

此时如果我们需要对其进行读写分离的话，就需要重写lettuce类，并且把其放入到spring容器里面去。

四、分片集群（redis-cli --cluster）

主从结构是为了进行读写分离，而哨兵机制，是为了在主从结构的基础上预防主节点丢失的一个保护机制。而这两个围绕着都是一个主节点（master），多个从节点（slave）

那如果当有大量的数据要进行写入，单个master是无法支持得到，所以对数据进行一个分类！把不同的数据分到不同的master上面进行管理，此时就需要使用到分片集群。

（通俗易懂来说，就是要有多个主节点，实现数据分区。）

首先，开启集群的前提那肯定是开启redis，而开启集群的话，只需要在redis的配置文件上，添加开启集群功能，以及进群的心跳检查。

 用对应的配置文件进行开启。因为daemonize为yes，也就是后台运行，此时我们想知道redis是否全部开启。使用查看进程命令。

 注意：现在只是开启了redis服务，并没有形成分片集群，要形成分片集群，就需要进行一下操作。

我们使用的redis是6.2.6版本的redis，对应redis5.0之后，集群管理已经集成到了redis-cli命令里面去了。

--cluster：代表使用集群操作命令。

create：创建集群。

 --replicas 1：也就是设置replicas=1提供的端口的节点总数的基础上/（replicas+1），此时有6的接口，除以2对应就是有3个主节点。

我们可以通过这个图，可以看到slots就是redis把主节点分配的插槽位置。

查看集群状态：

redis-cli -p 集群任意端口 cluster nodes

 此时如果要在redis里面存放数据的时候，之前是通过redis-cli -p 端口。然后直接把set放入进去。

当时因为现在是以集群形式。所以对应的数据会分区来进行输入。redis会通过存入的数据进行一个转化，转化为插槽对应的数值。

所以我们之后要通过redis-cli -p -c 端口，来进入redis服务。

 redis分片集群是按什么来进行插槽注入的？

redis会根据key的CRC16算法得出一个哈希值，然后对16384进行取余，这样的话就会得到slot也就是插槽值。但是需要留意一个点。

 也就是key={itcast}num的时候计算的就是{}里面的itcast的哈希值。

集群伸缩：

假设中途需要添加新的节点到集群里面：

一、加入节点

（1）先启动节点（根据集群部署的配置文件来进行部署）

 开启：

（2）使用redis-cli 里面的命令 --cluster  的添加节点的命令（add-node）

此时我们在查看一下对应集群里面的信息。cluster nodes

7004的插槽范围是为0！所以此时7004是无法用来存储信息的！

二、分配插槽：

（1）.通过命令redis-cli的--cluster 里面的reshard 端口。这里的重点是找到当前端口对应的集群。而并不是对某个节点进行插槽拆分。reshard

（2）确定这3000个插槽是给那个节点使用的。

（3）决定用什么方式来抽取这3000个插槽出来：

 我们现在来看一下转移后对应的插槽范围值：

 我们用的方法是all，所以此时会发现，插槽分了三个部分。分别都是原本7001，7002，7003里面的插槽！

故障转移：

我们现在需要假设一个点：也就是我们之前都是通过哨兵机制来进行主节点故障之后，让从节点代替的，那分片集群式假设也出现这种情况的时候，那分片集群式如何解决的咧？

自动故障转移：

也就是分片集群会自动进行主节点的替换。当我们把7002的进程杀掉后，也就是让7002这个redis服务宕机！

手动故障转移：

假设，我现在7002的端口又重新启动的。但是我又想让其变会主节点。此时就需要进行手动调试。

 工作原理就是进入7002服务器里面，执行cluster failover（故障转移）命令。

此时7002就恢复主节点，8002就恢复为从节点！ 

而spring-redis如何进行分片集群整合，与哨兵机制一样。

（1）注入spring-redis的依赖

（2）编写读写分离策略的bean！（一模一样的）

（3）application.yml文件的编写（差异点）

课外拓展：

我们可以使用docker来部署redis，重点来了，如果我们没有给其设置配置文件，会按redis内部里面执行配置文件，以6379为端口，无法去修改，这个与mysql不同，mysql是可以去对默认的配置文件进行替换的。