Construcción del clúster de sincronización maestro-esclavo de Redis

Prefacio

• A través del artículo anterior, aprendimos sobre el proceso de compilación e instalación de redis y el contenido de optimización de la configuración. Aquí, explicaremos en profundidad la aplicación del clúster redis y simularemos la construcción del clúster de servicios redis maestro-esclavo.

1. Descripción general del clúster de Redis

1.1 ¿Cuál es la función del clúster redis?

• Antes de que comience la implementación experimental, debemos comprender por qué necesitamos crear un clúster de Redis y qué problemas resuelve. Cuáles son las ventajas. Podemos explorar este problema desde un solo servidor Redis.

1.2 Problemas con un solo servidor Redis

• Si se ha implementado la separación de lectura-escritura de replicación maestro-esclavo de MySQL y la alta disponibilidad de MHA, es muy fácil pensar en los problemas de un solo servidor Redis, principalmente de la siguiente manera

存在单点故障；
不满足高并发的需求；
数据丢失引发灾难（容错率非常低）；

• Para resolver este problema, lo más fácil de pensar es almacenar copias de seguridad y expandirlas horizontalmente. Esto requiere que creemos un clúster de Redis para satisfacer las necesidades comerciales.

1.3 Introducción y ventajas del clúster de Redis

• Introducción:

1) Redis集群是一个提供在多个Redis间节点共享数据的程序集；
2) Redis集群并不支持多处理多个Keys的命令，应为这需要在不同节点间移动数据，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；
3) Redis集群通过分区来提供一定程度的可用性，在实际环境中档某个节点宕机或则不可达的情况下继续处理命令。

• Ventaja:

1) 自动分割数据到不同节点上；
2) 整个集群的部分节点失败或不可达的情况下依旧可以处理业务指令。

1.4 Fragmentación de datos del clúster Redis-Clouder

• El clúster de Redis no usa hash consistente, pero introduce el concepto de ranura hash;

• El clúster de Redis tiene un total de 16,384 ranuras hash (0-16383);

• Después de que cada clave pasa la verificación CRC16, modula 16384 para determinar cómo almacenarla;

• Cada nodo del clúster es responsable de parte de la ranura hash;

• En un clúster de Redis, puede agregar o eliminar nodos sin detener el servicio.

Redis-Cluster数据分片详解，以3个节点组成的集群为例

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

支持添加或者删除节点，添加删除节点无需停止服务

例如
如果想新添加个节点D,需要移动节点A,B,C中的部分槽到D上
如果想移除节点A，需要将A中的槽移到B和C节点上，再将没有任何槽的A节点从集群中移除

1.5 Modelo de replicación maestro-esclavo de Redis-Cluster

1.集群中具有A，B，C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少这个范围的槽而不可用
  
2.为每个节点添加一个从节点A1, B1, C1,整个集群便有三个master节点和三个slave节点组成，在节点B失败后，集群
便会选举B1为新的主节点继续服务
  
3.当A和A1都失败后，集群将不可用

2. Cree la sincronización maestro-esclavo de Redis

2.1 Topología y entorno de casos

项目环境

master1 192.168.140.20
master2 192.168.140.21
master3 192.168.140.22
slvae1 92.168.140.13
slvae2 92.168.140.14
slvae3 92.168.140.15

2.2 Operación del proyecto

• Configure los parámetros de red, apague el firewall y selinux en todos los nodos

• Descargue e instale Redis en todos los nodos

• Modificar el archivo de configuración de Redis en todos los nodos

• Cree un clúster de Redis (en el nodo master1)

创建集群步骤

1)导入key文件并安装rvm
2)执行环境变量让其生效
3)安装Ruby2.4. 1版本
4)安装redis客户端
5)创建redis集群

2.3 Pasos de implementación específicos

• Importar el paquete redis a cada servidor
  

Envíe la entrada clave a todas las sesiones, es decir, realice la siguiente configuración en cada servidor

1) Descomprimir

tar zxvf redis-5.0.4.tar.gz

2) Configuración e instalación

cd redis-5.0.4/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install

3) Enlace de comandos de acceso directo

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

4) Instale y ejecute el script y vea el estado del puerto

cd redis-5.0.4/utils/
./install_server.sh
netstat -anptu | grep redis

5) Modifique el archivo de configuración principal e inicie el servicio

[root@master1 ~]# vi /etc/redis/6379.conf
...
bind 192.168.140.20            '//修改127.0.0.1为本机地址 (6台服务器均需单独更改IP)'
cluster-enabled yes
appendonly yes                    '//开启AOF持久化'
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 15000
cluster-require-full-coverage yes

重启redis服务 
/etc/init.d/redis_6379 stop
/etc/init.d/redis_6379 start

6) En master1, use el script para crear un clúster

• Primero agregue redis-3.2.0.gem
  
• yum instalar software

[root@master1 ~]# yum -y install ruby rubygems
[root@master1 ~]# gem install redis-3.2.0.gem

• Construye un clúster

[root@master1 ~]# redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 \
192.168.140.20:6379 192.168.140.21:6379 192.168.140.22:6379 \
192.168.140.13:6379 192.168.140.14:6379 192.168.140.15:6379

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 192.168.140.14:6379 to 192.168.140.20:6379
Adding replica 192.168.140.15:6379 to 192.168.140.21:6379
Adding replica 192.168.140.13:6379 to 192.168.140.22:6379
M: b32bddc815edec59943aef28275b073925f3bf6c 192.168.140.20:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: 7ab1a75dbac2dd91be898874895c636d2fa3b790 192.168.140.21:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: 440c768ed0378686f347244bf37d6e5adb191401 192.168.140.22:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: 550f265ad5d2714a20731cbd7cd8a61e826da443 192.168.140.13:6379
   replicates 440c768ed0378686f347244bf37d6e5adb191401
S: 4b8052a36136df43078db53c7d472b4acc848dcb 192.168.140.14:6379
   replicates b32bddc815edec59943aef28275b073925f3bf6c
S: c3f7dc4e4c17c385fdad4af782100266d2c691e2 192.168.140.15:6379
   replicates 7ab1a75dbac2dd91be898874895c636d2fa3b790
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes	'//需要输入yes'
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
.....
>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.140.20:6379)
M: b32bddc815edec59943aef28275b073925f3bf6c 192.168.140.20:6379
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 440c768ed0378686f347244bf37d6e5adb191401 192.168.140.22:6379
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 7ab1a75dbac2dd91be898874895c636d2fa3b790 192.168.140.21:6379
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 4b8052a36136df43078db53c7d472b4acc848dcb 192.168.140.14:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates b32bddc815edec59943aef28275b073925f3bf6c
S: 550f265ad5d2714a20731cbd7cd8a61e826da443 192.168.140.13:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 440c768ed0378686f347244bf37d6e5adb191401
S: c3f7dc4e4c17c385fdad4af782100266d2c691e2 192.168.140.15:6379
   slots: (0 slots) slave
   replicates 7ab1a75dbac2dd91be898874895c636d2fa3b790
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.

2.4 Grupo de prueba

• Iniciar sesión y escribir datos

[root@master1 ~]# redis-cli -h 192.168.140.20 -p 6379 -c		//登录服务器
192.168.140.20:6379> set weather sunny							//添加weather键值为sunny
-> Redirected to slot [8949] located at 192.168.140.21:6379
OK

• Obtenga los datos en otros servidores

[root@master3 ~]# redis-cli -h 192.168.140.22 -p 6379 -c		//登录服务器
192.168.140.22:6379> get weather
-> Redirected to slot [8949] located at 192.168.140.21:6379		//提示存储该键值的哈希槽为8949，定位到该服务器上
"sunny"

[root@master2 ~]# redis-cli -h 192.168.140.21 -p 6379 -c		//登录服务器
192.168.140.21:6379> get weather
"sunny"

[root@slave1 ~]# redis-cli -h 192.168.140.13 -p 6379 -c
192.168.140.13:6379> get weather
-> Redirected to slot [8949] located at 192.168.140.21:6379
"sunny"

• Al agregar información sobre el servidor esclavo alternativo

[root@slave1 ~]# redis-cli -h 192.168.140.13 -p 6379 -c
192.168.140.13:6379> set centos 7.5
-> Redirected to slot [467] located at 192.168.140.20:6379	
OK

'//提示存储该键值的哈希槽为467，定位到master1服务器'

[root@master1 ~]# redis-cli -h 192.168.140.20 -p 6379 -c
192.168.140.20:6379> get centos		'//获取centos的键值'
"7.5"

• El clúster se puede ver en cualquier servidor

登录到服务器上后

cluster info    查看群集信息
cluster nodes   查看节点信息