Redis 实战篇之搭建集群

Redis Cluster 即 Redis 集群，是 Redis 官方在 3.0 版本推出的一套分布式存储方案。完全去中心化，由多个节点组成，所有节点彼此互联。Redis 客户端可以直接连接任何一节点获取集群中的键值对，不需要中间代理，如果该节点不存在用户所指定的键值，其内部会自动把客户端重定向到键值所在的节点。

Redis 集群是一个网状结构，每个节点都通过 TCP 连接跟其他每个节点连接。

在一个有 N 个节点的集群中，每个节点都有 N-1 个流出的 TCP 连接，和 N-1 个流入的连接，这些 TCP 连接会永久保持。

Redis Cluster 同其他分布式存储系统一样，主要具备以下两个功能：

数据分区
Redis 集群会将用户数据分散保存至各个节点中，突破单机 Redis 内存最大存储容量。集群引入了 哈希槽slot的概念，其搭建完成后会生 16384 个哈希槽slot，同时会根据节点的数量大致均等的将 16384 个哈希槽映射到不同的节点上。当用户存储key-value时，集群会先对key进行 CRC16 校验然后对 16384 取模来决定key-value放置哪个槽，从而实现自动分割数据到不同的节点上。

数据冗余
Redis 集群支持主从复制和故障恢复。集群使用了主从复制模型，每个主节点master应至少有一个从节点slave。假设某个主节点故障，其所有子节点会广播一个数据包给集群里的其他主节点来请求选票，一旦某个从节点收到了大多数主节点的回应，那么它就赢得了选举，被推选为主节点，负责处理之前旧的主节点负责的哈希槽。

关于 Redis Cluster 详细介绍以及实现原理请参见 Redis Cluster 教程 和 Redis Cluster 规范，在此不再赘述。

下载 & 安装 Redis

先在服务器或虚拟机中安装一个单机版 Redis，如果已安装可以跳过本节，未安装过的正好学习下。

进入 Redis 待安装目录。

cd /usr/local

下载、解压 Redis 源代码压缩包。

wget tar -zxvf redis-5.0.3.tar.gz

然后进入解压后的目录并使用 make 命令执行编译安装 Redis。

cd redis-5.0.3 make && make install

不要高兴，因为你极有可能会遇到因为 GCC 编译器未安装导致编译失败的情况。不要着急，请顺序执行如下命令。

yum -y install gcc make distclean make && make install

Redis 基于 C 语言开发，故编译源码需要 GCC（Linux下的一个编译器，这里需要用来编译.c文件）的支持。如机器上未安装需要先执行命令yum -y install gcc安装 GCC 编译工具，然后make distclean清除之前生成的文件，最后make && make install重新编译安装。

最终出现类似下文输出则表示 Redis 安装成功。

...... Hint: It's a good idea to run 'make test' ;) INSTALL install INSTALL install INSTALL install INSTALL install INSTALL install make[1]: 离开目录“/usr/local/redis-5.0.3/src”

如果源码编译无误且执行结果正确，make install命令会将程序安装至系统预设的可执行文件存放路径，一般是/usr/local/bin目录，可以通过如下终端输出确认。当然，也可以使用make install PREFIX=<path>命令安装到指定路径。

[root@localhost bin]# cd /usr/local/bin [root@localhost bin]# ls -l 总用量 32672 -rwxr-xr-x. 1 root root 4367328 3月 6 06:11 redis-benchmark -rwxr-xr-x. 1 root root 8092024 3月 6 06:11 redis-check-aof -rwxr-xr-x. 1 root root 8092024 3月 6 06:11 redis-check-rdb -rwxr-xr-x. 1 root root 4802696 3月 6 06:11 redis-cli lrwxrwxrwx. 1 root root 12 3月 6 06:11 redis-sentinel -> redis-server -rwxr-xr-x. 1 root root 8092024 3月 6 06:11 redis-server

至此，单机 Redis 安装完成。

搭建 Redis 集群

进入正题。

依据 Redis Cluster 内部故障转移实现原理，Redis 集群至少需要 3 个主节点，而每个主节点至少有 1 从节点，因此搭建一个集群至少包含 6 个节点，三主三从，并且分别部署在不同机器上。

条件有限，测试环境下我们只能在一台机器上创建一个伪集群，通过不同的 TCP 端口启动多个 Redis 实例，组成集群。

目前 Redis Cluster 的搭建有两种方式：

手动方式搭建
，即手动执行 cluster 命令，一步步完成搭建流程。

自动方式搭建
，即使用官方提供的集群管理工具的create命令快速搭建。

两种方式原理一样，自动搭建方式只是将手动搭建方式中需要执行的 Redis 命令封装到了 ruby 文件。生产环境下推荐使用第二种方式，简单快捷，不易出错。不过本文实战演示两种方式都会提及。

手动方式搭建 启动节点

搭建集群的第一步就是要先把参与搭建集群的每个节点启动起来。