Redis集群架構圖
上圖藍色為redis集群的節點。
節點之間通過ping命令來測試連接是否正常，節點之間沒有主區分，連接到任何一個節點進行操作時，都可能會轉發到其他節點。
1、Redis的容錯機制
節點之間會定時的互相發送ping命令，測試節點的健康狀態，當節點接受到ping命令后，會返回一個pong字符串。
投票機制：如果一個節點A給節點B發送ping沒有得到pong返回，會通知其他節點再次給B發送ping，如果集群中有超過一半的節點收不B節點的pong。那么就認為B節點掛了。一般會為每個節點提供一個備份節點，如果掛掉會切換到備份節點。
2、Redis集群存儲原理
Redis對於每個存放的key會進行hash操作，生成一個[0-16384]的hash值（先進行
crc 算法再對16384取余）。
集群的情況下，就是把[0-16384]的區間進行拆分，放到不同的redis中。
3、Redis的持久化
Snapshotting：定時的將Redis內存中的數據保存到硬盤中
AOF：將所有的command操作保存到aof中，AOP的同步頻率很高，數據即使丟失，粒度也很小，但會在性能上造成影響。
二、Redis集群准備工作
Redis安裝
源碼下載
下載地址https://pan.baidu.com/s/1bCcLv4 密碼i5k6
解壓源碼
tar -zxvf redis-3.0.0.tar.gz
進入解壓后的目錄進行編譯
cd /usr/local/redis-3.0.0
make
安裝到指定目錄,如 /usr/local/redis
cd /usr/local/redis-3.0.0
make PREFIX=/usr/local/redis install
nredis.conf
redis.conf是redis的配置文件，redis.conf在redis源碼目錄。
注意修改port作為redis進程的端口,port默認6379。
拷貝配置文件到安裝目錄下
進入源碼目錄，里面有一份配置文件 redis.conf，然后將其拷貝到安裝路徑下
cd /usr/local/redis
mkdir conf
cp /usr/local/redis-3.0.0/redis.conf /usr/local/redis/bin
運行：bin/redis-server 將出現下圖畫面：
Redis默認是前台運行的，可以修改redis.conf的daemonize yes ，將其變成后台運行。
集群環境搭建
redis集群管理工具redis-trib.rb依賴ruby環境，首先需要安裝ruby環境
安裝ruby
yum install ruby
yum install rubygems
安裝ruby和redis的接口程序
拷貝redis-3.0.0.gem至/usr/local下
執行：
gem install /usr/local/redis-3.0.0.gem
三、創建Redis集群
在一台服務器上，可以用不同端口號來表示不同redis服務器。
Redis集群最少需要三台服務器，而每台服務器有需要備用服務器，所以最少需要6台服務器。端口規划如下：
主服務器：192.168.100.66 :7001 :7002 :7003
從服務器：192.168.100.66 :7004 :7005 :7006
在/usr/local 創建文件夾用來存放服務器程序
mkdir 7001 7002 7003 7004 7005 7006
如果想讓redis支持集群需要修改redis.config配置文件的cluster-enabled yes
本例中我們以端口來區別不同的redis服務，所以還需要修改redis.config的port為對應端口
修改完配置文件，將redis安裝目錄的bin復制到上面每個目錄中。
分別進入7001/bin/ 7002/bin .....
啟動服務./redis-server ./redis.conf
查看redis進程：ps -aux|grep redis 如下圖則說明啟動成功
創建集群：
將之前解壓的文件夾的redis-3.0.0/src/redis-trib.rb復制到redis-cluster目錄
運行
./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.100.66:7001 192.168.100.66:7002 192.168.100.66:7003 192.168.100.66:7004 192.168.100.66:7005 192.168.100.66:7006
如果執行時報如下錯誤：
[ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0
解決方法是刪除生成的配置文件nodes.conf，如果不行則說明現在創建的結點包括了舊集群的結點信息，需要刪除redis的持久化文件后再重啟redis，比如：appendonly.aof、dump.rdb
如果成功最終輸入如下：
查詢集群信息：
說明：
./redis-cli -c -h 192.168.101.3 -p 7001 ，其中-c表示以集群方式連接redis，-h指定ip地址，-p指定端口號
cluster nodes 查詢集群結點信息
cluster info 查詢集群狀態信息
hash槽重新分配
第一步：連接上集群
./redis-trib.rb reshard 192.168.101.3:7001（連接集群中任意一個可用結點都行）
第二步：輸入要分配的槽數量
輸入 500表示要分配500個槽
第三步：輸入接收槽的結點id
這里准備給7007分配槽，通過cluster nodes查看7007結點id為15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb
輸入：15b809eadae88955e36bcdbb8144f61bbbaf38fb
第四步：輸入源結點id
這里輸入all
第五步：輸入yes開始移動槽到目標結點id
添加從節點
集群創建成功后可以向集群中添加節點，下面是添加一個slave從節點。
添加7008從結點，將7008作為7007的從結點。
./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 主節點id 添加節點的ip和端口 集群中已存在節點ip和端口
執行如下命令：
./redis-trib.rb add-node --slave --master-id cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 192.168.101.3:7008 192.168.101.3:7001
cad9f7413ec6842c971dbcc2c48b4ca959eb5db4 是7007結點的id，可通過cluster nodes查看。
注意：如果原來該結點在集群中的配置信息已經生成cluster-config-file指定的配置文件中（如果cluster-config-file沒有指定則默認為nodes.conf），這時可能會報錯：
[ERR] Node XXXXXX is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0
解決方法是刪除生成的配置文件nodes.conf，刪除后再執行./redis-trib.rb add-node指令
查看集群中的結點，剛添加的7008為7007的從節點：
1.1. 刪除結點：
./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017
刪除已經占有hash槽的結點會失敗，報錯如下：
[ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty! Reshard data away and try again.
需要將該結點占用的hash槽分配出去（參考hash槽重新分配章節）。
測試:
Maven:
<dependencies>
<dependency>
<groupId>redis.clients</groupId>
<artifactId>jedis</artifactId>
<version>2.7.0</version>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/junit/junit -->
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.12</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.springframework/spring-test -->
<dependency>
<groupId>org.springframework</groupId>
<artifactId>spring-test</artifactId>
<version>4.3.10.RELEASE</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
普通測試：
@Test
public void redisClusterTest1(){
JedisPoolConfig config=new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(30);
config.setMaxIdle(2);
Set<HostAndPort> jedisNode=new HashSet<HostAndPort>();
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7001));
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7002));
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7003));
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7004));
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7005));
jedisNode.add(new HostAndPort("192.168.100.66",7006));
JedisCluster jc=new JedisCluster(jedisNode,config);
jc.set("name","老王");
String value=jc.get("name");
System.out.println(value);
}
Spring測試：
配置文件：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd">
<!-- 連接池配置 -->
<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
<!-- 最大連接數 -->
<property name="maxTotal" value="30" />
<!-- 最大空閑連接數 -->
<property name="maxIdle" value="10" />
<!-- 每次釋放連接的最大數目 -->
<property name="numTestsPerEvictionRun" value="1024" />
<!-- 釋放連接的掃描間隔（毫秒） -->
<property name="timeBetweenEvictionRunsMillis" value="30000" />
<!-- 連接最小空閑時間 -->
<property name="minEvictableIdleTimeMillis" value="1800000" />
<!-- 連接空閑多久后釋放, 當空閑時間>該值 且 空閑連接>最大空閑連接數 時直接釋放 -->
<property name="softMinEvictableIdleTimeMillis" value="10000" />
<!-- 獲取連接時的最大等待毫秒數,小於零:阻塞不確定的時間,默認-1 -->
<property name="maxWaitMillis" value="1500" />
<!-- 在獲取連接的時候檢查有效性, 默認false -->
<property name="testOnBorrow" value="true" />
<!-- 在空閑時檢查有效性, 默認false -->
<property name="testWhileIdle" value="true" />
<!-- 連接耗盡時是否阻塞, false報異常,ture阻塞直到超時, 默認true -->
<property name="blockWhenExhausted" value="false" />
</bean>
<!-- redis集群 -->
<bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
<constructor-arg index="0">
<set>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7001"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7002"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7003"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7004"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7005"></constructor-arg>
</bean>
<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
<constructor-arg index="0" value="192.168.100.66"></constructor-arg>
<constructor-arg index="1" value="7006"></constructor-arg>
</bean>
</set>
</constructor-arg>
<constructor-arg index="1" ref="jedisPoolConfig"></constructor-arg>
</bean>
</beans>
測試類：
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:spring-config.xml"})
public class RedisClusterTest {
@Autowired
private JedisCluster jedisCluster;
@Test
public void redisClusterTest2(){
jedisCluster.set("username","小明啦啦");
String name=jedisCluster.get("username");
System.out.println(name);
}
}