redis-cluster集群(目的:高可用)

1、特点

集群由多个node节点组成,redis数据分布在这些节点中,在集群中分为主节点和从节点,一个主对应一个从,所有组的主从形成一个集群,每组的数据是独立的,并且集群自带哨兵模式

2、工作原理

集群模式中,主从一一对应,数据写入和读取与主从模式一样,主负责写,从只能读;集群模式自带哨兵模式,可以自动实现故障切换,但在故障切换完成之前,整个集群不可用,切换完毕后,集群立刻恢复

3、集群模式按照数据分片

(1)数据分片:集群核心功能。每个主都可以对外提供读、写功能,但数据是一一对应写入主的对应从节点,所以在集群模式中,不能保证数据的完整性

(2)高可用:集群主要目的

4、数据分片的实现过程

redis的集群引入hash槽的概念

redis集群中共有16384个哈希槽位(0-16383)

如何分配hash槽位?

根据集群中的主从节点数分配hash槽位,每个主从节点只负责一部分的hash槽位。每次读写都涉及hash槽位,key通过CRC16的校验机制,对16384取余,余数值决定数据放入哪个hash槽位,通过余数值找到对应槽位找到所在节点,直接跳转到这个节点进行存储操作【每个节点的hash槽位值是连续的。若出现不连续的hash槽位或hash槽位没有被全部分配,集群会报错】

hash槽位的原理结构图:

故障切换过程中为什么会提示集群不可用?hash槽位无人接手

主宕机后,主节点原来负责的hash槽位将会不可用,此时需要从节点代替主节点继续负责原有的hash槽位,保证集群正常工作。故障切换过程中,会提示集群不可用;切换完成后,集群恢复,继续工作

5、redis-cluster集群实验

实验目的:实现集群高可用

实验条件:

IP地址

初始服务器

组件

20.0.0.14

创建集群,自动随机分配一一对应的主从服务器

redis服务

20.0.0.24

redis服务

20.0.0.34

redis服务

20.0.0.44

redis服务

20.0.0.54

redis服务

20.0.0.64

redis服务

实验步骤:

(1)修改配置文件【所有服务器】

vim /etc/redis/6379.conf

(2)、创建集群

redis-cli -h 20.0.0.14 --cluster create 20.0.0.14:6379 20.0.0.24:6379 20.0.0.34:6379 20.0.0.44:6379 20.0.0.54:6379 20.0.0.64:6379 --cluster-replicas 1

 -cluster- replicas 1 规定一个主只有一个从【主从是随机分配的】

集群模式中,集群模式不能切换库,只能选择默认库——0库

(3)、查看hash槽位CLUSTER nodes

此时的主、从服务器

20.0.0.14——redis1

20.0.0.54——redis5

20.0.0.24——redis2

20.0.0.64——redis6

20.0.0.34——redis3

20.0.0.44——redis4

(4)测试

在任意一个主中创建键值对

主20.0.0.14——redis1    从20.0.0.54——redis5

①验证从节点能不能读。不能

此处error不是报错,表明客户端尝试读取键值对test1,但是实际槽位在4768,因此集群要求客户端移动到4768槽位所在的主机节点获取数据

②验证从节点能不能写。不能

③验证分配hash槽位后,不在相应的hash槽位上的主节点能不能写。不能,只能到指定节点上操作

(5)模拟故障

任意一台主服务器故障

主20.0.0.34——redis3故障,从20.0.0.44——redis4成为新主

(6)恢复故障

恢复原主20.0.0.34——redis3

(7)、监控redis实时工作日志,检测主从节点之间的心跳线

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