【redis学习(二)】手把手教你windows下的redis安装以及集群搭建

2017-08-12 20:16:56来源:CSDN作者:a447332241人点击

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上一篇已经介绍了 windows下的redis安装

首先介绍一下集群的概念

Redis集群介绍

Redis 集群是一个提供在多个Redis间节点间共享数据的程序集。

Redis集群并不支持处理多个keys的命令,因为这需要在不同的节点间移动数据,从而达不到像Redis那样的性能,在高负载的情况下可能会导致不可预料的错误.

Redis 集群通过分区来提供一定程度的可用性,在实际环境中当某个节点宕机或者不可达的情况下继续处理命令. Redis 集群的优势:

  • 自动分割数据到不同的节点上。
  • 整个集群的部分节点失败或者不可达的情况下能够继续处理命令。

Redis 集群的数据分片

Redis 集群没有使用一致性hash, 而是引入了 哈希槽的概念.

Redis 集群有16384个哈希槽,每个key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置哪个槽.集群的每个节点负责一部分hash槽,举个例子,比如当前集群有3个节点,那么:

  • 节点 A 包含 0 到 5500号哈希槽.
  • 节点 B 包含5501 到 11000 号哈希槽.
  • 节点 C 包含11001 到 16384号哈希槽.

这种结构很容易添加或者删除节点. 比如如果我想新添加个节点D, 我需要从节点 A, B, C中得部分槽到D上. 如果我像移除节点A,需要将A中得槽移到B和C节点上,然后将没有任何槽的A节点从集群中移除即可. 由于从一个节点将哈希槽移动到另一个节点并不会停止服务,所以无论添加删除或者改变某个节点的哈希槽的数量都不会造成集群不可用的状态.

Redis 集群的主从复制模型

为了使在部分节点失败或者大部分节点无法通信的情况下集群仍然可用,所以集群使用了主从复制模型,每个节点都会有N-1个复制品.

在我们例子中具有A,B,C三个节点的集群,在没有复制模型的情况下,如果节点B失败了,那么整个集群就会以为缺少5501-11000这个范围的槽而不可用.

然而如果在集群创建的时候(或者过一段时间)我们为每个节点添加一个从节点A1,B1,C1,那么整个集群便有三个master节点和三个slave节点组成,这样在节点B失败后,集群便会选举B1为新的主节点继续服务,整个集群便不会因为槽找不到而不可用了

不过当B和B1 都失败后,集群是不可用的.

Redis 一致性保证

Redis 并不能保证数据的强一致性. 这意味这在实际中集群在特定的条件下可能会丢失写操作.

第一个原因是因为集群是用了异步复制. 写操作过程:

  • 客户端向主节点B写入一条命令.
  • 主节点B向客户端回复命令状态.
  • 主节点将写操作复制给他得从节点 B1, B2 和 B3.

主节点对命令的复制工作发生在返回命令回复之后, 因为如果每次处理命令请求都需要等待复制操作完成的话, 那么主节点处理命令请求的速度将极大地降低 —— 我们必须在性能和一致性之间做出权衡。 注意:Redis 集群可能会在将来提供同步写的方法。 Redis 集群另外一种可能会丢失命令的情况是集群出现了网络分区, 并且一个客户端与至少包括一个主节点在内的少数实例被孤立。

举个例子 假设集群包含 A 、 B 、 C 、 A1 、 B1 、 C1 六个节点, 其中 A 、B 、C 为主节点, A1 、B1 、C1 为A,B,C的从节点, 还有一个客户端 Z1 假设集群中发生网络分区,那么集群可能会分为两方,大部分的一方包含节点 A 、C 、A1 、B1 和 C1 ,小部分的一方则包含节点 B 和客户端 Z1 .

Z1仍然能够向主节点B中写入, 如果网络分区发生时间较短,那么集群将会继续正常运作,如果分区的时间足够让大部分的一方将B1选举为新的master,那么Z1写入B中得数据便丢失了.

注意, 在网络分裂出现期间, 客户端 Z1 可以向主节点 B 发送写命令的最大时间是有限制的, 这一时间限制称为节点超时时间(node timeout), 是 Redis 集群的一个重要的配置选项:


下面我们来搭建集群

1. 安装Ruby并配置环境

首先我们来配置环境变量 SSL_CERT_FILE 

首先在这里下载证书 http://curl.haxx.se/ca/cacert.pem, 然后再环境变量里设置 SSL_CERT_FILE 这个环境变量,并指向 cacert.pem 文件。(我这里在D盘建了一个文件夹rubyinstaller,把文件放在了里面)



环境配置好之后安装Ruby,Windows可以安装RubyInstaller,下载地址: 

https://rubyinstaller.org/

下载之后解压 解压完之后会有一个Ruby22文件夹,然后进入文件夹中打开命令行依次输入命令进行配置

ruby -v

gem -v

gem sources

gem install redis




2.搭建集群

要让集群正常运作至少需要三个主节点,不过在刚开始试用集群功能时, 强烈建议使用六个节点: 其中三个为主节点, 而其余三个则是各个主节点的从节点。 这里我们搭建一个伪分布式,使用6个redis实例来模拟

1.)首先我们再D盘redis文件夹下面创建6个文件夹 7000~7005 依次代表使用端口号7000~7005



2.)我们在7000~7005这6个文件夹下面新建 redis.conf 文件

然后在里面写入以下内容, 建议写完一个后直接复制粘贴,不过记得把端口号改成相应文件夹的端口号

port 7000(对应文件夹端口号)cluster-enabled yescluster-config-file nodes.confcluster-node-timeout 5000appendonly yes
然后redis文件夹里面的redis-server.exe依次复制粘贴到7000~7005文件夹
如图
3.)依次启动6个redis服务
在各个文件夹下面打开命令行  
输入指令 (启动之后不要关了)
redis-server.exe redis.conf


4.)创建启动集群

由于创建启动集群需要redis-trib.rb文件,它是一个 Ruby 程序, 这个程序通过向实例发送特殊命令来完成创建新集群,检查集群或者对集群进行重新分片(reshared)等工作。

Windows的redis安装文件中是没有这个文件的,我们需要去官网下载Redis,官网的Redis是Linux版本,在其源码src文件夹下,将redis-trib.rb拷贝到本机中Redis的安装目录中

大家也可以去这里下载http://download.csdn.net/download/a447332241/9930662

最后进入redis-trib.rb文件所在目录执行: 

ruby redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005

这个命令在这里用于创建一个新的集群, 选项–replicas 1 表示我们希望为集群中的每个主节点创建一个从节点。之后跟着的其他参数则是这个集群实例的地址列表,3个master3个slave

redis-trib 会打印出一份预想中的配置给你看, 如果你觉得没问题的话, 就可以输入 yes ,redis-trib 就会将这份配置应用到集群当中,让各个节点开始互相通讯。


这样我们的集群就搭建好了 .

5.)测试 

 在redis文件夹下面 输入 redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 7001 -c

 代表我们连接7001端口的redis服务


Redis集群数据分配策略:

采用一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配数据,redis cluster 默认分配了 16384 个slot,当我们set一个key 时,会用CRC16算法来取模得到所属的slot,然后将这个key分到哈希槽区间的节点上,具体算法就是:CRC16(key) % 16384

注意的是:必须要3个以后的主节点,否则在创建集群时会失败,三个节点分别承担的slot 区间是:

 节点A覆盖0-5460;
    节点B覆盖5461-10922;
    节点C覆盖10923-16383

所以上图中按照redis cluster的哈希槽算法:CRC16(‘name’)%16384 
被分配到了7002端口的redis服务上。

至此,Redis Cluster在Windows上的配置就完成了

redis中文文档 http://www.redis.cn/topics/cluster-tutorial.html

下篇我们将跟利用jedis跟Spring进行整合


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