Redisマスター/スレーブ同期クラスターの構築

序文

• 前回の記事では、redisのコンパイルとインストールのプロセス、および構成の最適化の内容について学びました。ここでは、redisクラスターのアプリケーションについて詳しく説明し、マスタースレーブredisサービスクラスターの構築をシミュレートします。

1.Redisクラスターの概要

1.1redisクラスターの役割は何ですか

• 実験的なデプロイを開始する前に、Redisクラスターを構築する必要がある理由とそれが解決する問題を理解する必要があります。利点は何ですか。この問題は、単一のRedisサーバーから調べることができます。

1.2単一のRedisサーバーに関する問題

• MySQLマスタースレーブレプリケーションの読み取り/書き込み分離とMHA高可用性が導入されている場合、主に次のように、単一のRedisサーバーの問題を考えるのは非常に簡単です。

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）；

• このような問題を解決するために考える最も簡単なことは、バックアップを保存して水平方向に拡張することです。これには、ビジネスニーズを満たすためにRedisクラスターを構築する必要があります。

1.3Redisクラスターの紹介と利点

• 前書き：

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。

• 利点：

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。

1.4Redis-Clouderクラスターのデータシャーディング

• Redisクラスターはコンシステントハッシュを使用しませんが、ハッシュスロットの概念を導入します。

• Redisクラスターには合計16,384個のハッシュスロット（0-16383）があります。

• 各キーがCRC16チェックに合格すると、16384を変調して、キーの保存方法を決定します。

• クラスターの各ノードは、ハッシュスロットの一部を担当します。

• Redisクラスターでは、サービスを停止せずにノードを追加または削除できます。

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

1.5Redis-Clusterのマスタースレーブレプリケーションモデル

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.Redisマスタースレーブ同期を構築します

2.1ケースのトポロジーと環境

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プロジェクトの運営

• ネットワークパラメータを設定し、すべてのノードでファイアウォールとselinuxをオフにします

• すべてのノードにRedisをダウンロードしてインストールします

• すべてのノードでRedis構成ファイルを変更します

• （master1ノード上に）Redisクラスターを作成します

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特定の実装手順

• redisパッケージを各サーバーにインポートします
  

すべてのセッションにキー入力を送信します。つまり、各サーバーで次の構成を実行します

1）解凍

tar zxvf redis-5.0.4.tar.gz

2）構成とインストール

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

3）リンクショートカットコマンド

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

4）スクリプトをインストールして実行し、ポートのステータスを表示します

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

5）メイン構成ファイルを変更してサービスを開始します

[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）master1で、スクリプトを使用してクラスターを作成します

• 最初にredis-3.2.0.gemを追加します
  
• yumインストールソフトウェア

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

• クラスターを構築する

[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テストクラスター

• ログインしてデータを書き込む

[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

• 他のサーバーでデータを取得する

[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"

• 代替スレーブサーバーに情報を追加する場合

[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"

• クラスターは任意のサーバーで表示できます

登录到服务器上后

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