redis的分片集群模式

1 主从哨兵集群的问题和分片集群特点

主从哨兵集群可应对高并发写和高可用性，但是还有2个问题没有解决：
（1）海量数据存储
（2）高并发写的问题
使用分片集群可解决，分片集群的特点：
（1）集群中有多个master，每个master保存不同的数据。（实现海量数据存储）
（2）每个master都可以有多个slave节点。（实现高并发读）
（3）master之间通过ping检测彼此健康状态。（替代主从集群中的哨兵，多个master认为某个master客观下线，可在每个master和自己的slave节点之间进行主从切换，满足高可用性）
（4）客户端请求（redisTemplate）可以访问集群任意节点，最终都会被转发到正确的节点。

2 搭建redis分片集群

分片集群需要的节点数较多，搭建一个最小的分片集群，包含3个master节点，每个master节点包含一个slave节点。采用一主一从模式，总共3个master和3个slave节点。
可在同一个虚拟机中开启6个redis实例，模拟分片集群。

编写redis.conf文件：

（1）分别启动6个redis

（2）创建集群

# 分片集群操作相关的命令
redis-cli --cluster help# 创建集群
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 节点ip:端口号  节点ip2:端口号   ......  节点ip6:端口号

create：创建集群
–cluster-replicas 1：指定集群中每个master的副本个数为1，节点总数（6）除以（1+1）= 3 ，说明maste的数量为3，因此节点列表的前3个就是master节点，其余是slave节点，随机分配到不同的master上。

# 查看集群状态
redis-cli -p 端口号 cluster nodes
## 展示各个节点

3 分片集群中的散列插槽

散列插槽（设计目的：有利于数据的转移）

redis会把每一个master节点映射到0~16383共16384个插槽（hash slot）上，查看集群信息时就能看到：（每一个master节点都会占用一部分的插槽）。
数据key不是与节点绑定的，而是与插槽绑定。redis会根据key的有效部分计算出插槽值，有以下2种情况：
（1）key中包含“{}”，且“{}”中至少包含1个字符，“{}”中的部分是有效部分
（2）key中不包含“{}”，整个key都是有效部分。

例如：key是num，就会根据num计算；如果是{itcast}num，则根据itcast计算。计算方式是利用CRC16算法得到一个hash值，然后对16384取余（取余的结果始终在0~16383中间），得到的结果就是slot值。

# 使用集群模式  连接redis，set值（-c）
redis-cli -c -p 7001

set a 1的时候 a的计算结果的slot（插槽）等于15495，会自动跳转到存储到这个redis的散列插槽中。

如何实现将某一类数据都存储到指定的redis的主节点上

这一类数据可以使用相同的有效部分，例如key都以{typeId}为前缀。

4 分片集群中的集群伸缩

集群伸缩：增加和删除集群中节点

向集群中增加一个新的master节点，并向num=10

需求：
将已有的那个redis实例的插槽移动到新增master节点的插槽中，将已有的那个redis实例下线（如：服务器老登）

# 
redis-cli --cluster --help
# 默认是master节点，当然再在后面使用指定是master还是slave以及是谁的slave，添加新的redis实例节点默认是没有插槽值的 （在connected后面的是slot插槽）
redis-cli --cluster add-node 新增节点的ip:端口号 redis分片集群中已有的ip:端口号

# 重新分片 reshard 从其他节点的插槽中移到指定节点的部分插槽值   按照提示一步一步操作  注意填入redis实例的id（可使用cluster nodes查看）
redis-cli --cluster reshard

5 分片集群中的故障转移

其中一个master宕机（可以主动停机）–自动故障转移

# 停机后 该节点断开连接  从节点变为master节点  该节点重启后，变为slave节点
redis-cli -p 端口号 shutdown

手动故障转移（一个redis实例节点服务器老旧需要升级）–数据迁移

将某个slave节点机器替换现在的master节点
在slave节点的机器上执行cluster failover命令

# 可让当前slave节点成为master节点，之前的master节点变为slave节点
cluster failover

6 redisTemplate访问分片集群

（1）引入redis的starter依赖

（2）配置文件中配置redis分片集群的每个节点的地址

（3）配置主从读写分离