在 Redis 3.0 之前,使用 哨兵(sentinel)机制来监控各个节点之间的状态。Redis Cluster 是 Redis 的 分布式解决方案,在 3.0 版本正式推出,有效地解决了 Redis 在 分布式 方面的需求。当遇到单机内存、并发、流量等瓶颈时,可以采用 Cluster 架构方案达到负载均衡的目的
2 Redis Cluster集群介绍Redis Cluster 集群模式通常具有 高可用、可扩展性、分布式、容错 等特性。Redis Cluster采用的是虚拟槽分区。先来解释一下什么是虚拟槽分区
2.1 虚拟槽分区介绍虚拟槽分区 巧妙地使用了 哈希空间,使用 分散度良好 的 哈希函数 把所有数据 映射 到一个 固定范围 的 整数集合 中,整数定义为 槽(slot)。这个范围一般 远远大于 节点数,比如 Redis Cluster 槽范围是 0 ~ 16383。槽 是集群内 数据管理 和 迁移 的 基本单位。采用 大范围槽 的主要目的是为了方便 数据拆分 和 集群扩展。每个节点会负责 一定数量的槽,如图所示:
当前集群有 5 个节点,每个节点平均大约负责 3276 个 槽。由于采用 高质量 的 哈希算法,每个槽所映射的数据通常比较 均匀,将数据平均划分到 5 个节点进行 数据分区。Redis Cluster 就是采用 虚拟槽分区。
节点1: 包含 0 到 3276 号哈希槽。
节点2:包含 3277 到 6553 号哈希槽。
节点3:包含 6554 到 9830 号哈希槽。
节点4:包含 9831 到 13107 号哈希槽。
节点5:包含 13108 到 16383 号哈希槽。
这种结构很容易 添加 或者 删除 节点。如果 增加 一个节点 6,就需要从节点 1 ~ 5 获得部分 槽 分配到节点 6 上。如果想 移除 节点 1,需要将节点 1 中的 槽 移到节点 2 ~ 5 上,然后将 没有任何槽 的节点 1 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.
2.2 Redis数据分区上面说过,Redis Cluster 采用 虚拟槽分区,所有的 键 根据 哈希函数 映射到 0~16383 整数槽内,计算公式:slot = CRC16(key)& 16383。每个节点负责维护一部分槽以及槽所映射的 键值数据,如图所示:
3 Redis集群搭建 3.1 环境准备 3.1.1 安装GCCRedis 安装需要依托GCC环境
检查是否安装gcc
命令: gcc -v
如果能输出gcc版本信息,,说明安装了gcc。反之需要安装gcc
安装gcc
创建目录/usr/local/gccSrc
上传以下rpm文件至/usr/local/gccSrc目录下
cpp-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm
gcc-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm
glibc-devel-2.17-157.el7.x86_64.rpm
glibc-headers-2.17-157.el7.x86_64.rpm
kernel-headers-3.10.0-514.el7.x86_64.rpm
libmpc-1.0.1-3.el7.x86_64.rpm
mpfr-3.1.1-4.el7.x86_64.rpm
依次进行安装
rpm -ivh mpfr-3.1.1-4.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh libmpc-1.0.1-3.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh kernel-headers-3.10.0-514.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh glibc-headers-2.17-157.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh glibc-devel-2.17-157.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh cpp-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh gcc-4.8.5-11.el7.x86_64.rpm
都安装成功后,验证gcc -v
3.1.2 安装zlib因为Redis集群环境需要使用到ruby的接口,需要使用到redis的gem包,而安装gem包时需要有zlib的环境
1、上传zlib-1.2.11.tar.gz到/usr/local目录下
2、解压 tar -xzvf zlib-1.2.11.tar.gz
3、cd zlib-1.2.11
4、./configure --prefix=http://www.likecs.com/usr/local/zlib
(如果报错check for gcc,需要先安装gcc,安装完GCC再来执行)
5、make
6、make install
3.1.3 安装openssl因为Redis集群环境需要使用到ruby的接口,需要使用到redis的gem包,而安装gem包时需要有openssl的环境
1、上传openssl-1.0.1h.tar.gz到/usr/local/目录下
2、解压 tar -xzvf openssl-1.0.1h.tar.gz
3、cd openssl-1.0.1h/
4、./config -fPIC --prefix=http://www.likecs.com/usr/local/openssl enable-shared
5、./config -t
6、make && make install