Redis集羣

redis-cluster架構圖

redis-cluster投票:容錯

架構細節:
所有的redis節點彼此互聯,內部使用二進制協議優化傳輸速度和帶寬.
節點的fail是通過集羣中超過半數的節點檢測失效時才生效.

客戶端與redis節點直連,不需要中間層.客戶端不需要連接集羣所有節點,連接集羣中任何一個可用節點即可

Redis 集羣中內置了 16384 個哈希槽，當需要在 Redis 集羣中放置一個 key-value 時，redis 先對 key 使用 crc16 算法算出一個結果，然後把結果對 16384 求餘數，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，redis 會根據節點數量大致均等的將哈希槽映射到不同的節點

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Redis集羣的搭建

Redis集羣中至少應該有三個節點。要保證集羣的高可用，需要每個節點有一個備份機。
Redis集羣至少需要6臺服務器。

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練習

可以使用一臺虛擬機運行6個redis實例。需要修改redis的端口號7001-7006,這樣來練習集羣的搭建和使用。

然後集羣搭建環境:

安裝ruby
yum install ruby
yum install rubygems

安裝ruby腳本運行使用的包（沒有可以問我要，也可以自己去找最新版本的）

gem install redis-3.0.0.gem

cd redis-3.0.0/src進入src目錄

ll *.rb查看rb後綴的文件可以看到redis-trib.rb
啓動每一個redis實例後，用使用trib腳本搭建集羣。

./redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006

上面命令中紅色的1表示一個主redis服務設置一個副redis備份服務。

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操作截圖：

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Using 3 masters:
192.168.25.153:7001
192.168.25.153:7002
192.168.25.153:7003
Adding replica 192.168.25.153:7004 to 192.168.25.153:7001
Adding replica 192.168.25.153:7005 to 192.168.25.153:7002
Adding replica 192.168.25.153:7006 to 192.168.25.153:7003
M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
S: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004
replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3
S: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005
replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01
S: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006
replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): 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 192.168.25.153:7001)
M: 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3 192.168.25.153:7001
slots:0-5460 (5461 slots) master
M: 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01 192.168.25.153:7002
slots:5461-10922 (5462 slots) master
M: 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6 192.168.25.153:7003
slots:10923-16383 (5461 slots) master
M: 74f9d9706f848471583929fc8bbde3c8e99e211b 192.168.25.153:7004
slots: (0 slots) master
replicates 2e48ae301e9c32b04a7d4d92e15e98e78de8c1f3
M: 42cc9e25ebb19dda92591364c1df4b3a518b795b 192.168.25.153:7005
slots: (0 slots) master
replicates 8cd93a9a943b4ef851af6a03edd699a6061ace01
M: 8b1b11d509d29659c2831e7a9f6469c060dfcd39 192.168.25.153:7006
slots: (0 slots) master
replicates 2935007902d83f20b1253d7f43dae32aab9744e6
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
[root@localhost redis-cluster]#

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這樣就配置完成了。

接下來如何連接redis集羣呢？

redis-cli -p 7002 -c

和連接單機版的redis一樣使用redis-cli 來連接，注意，後面要加上-c參數，表示連接redis集羣

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java項目中連接redis集羣：

測試連接：

@Test
	public void testJedisCluster() throws Exception {
		// 第一步：使用JedisCluster對象。需要一個Set<HostAndPort>參數。Redis節點的列表。
		Set<HostAndPort> nodes = new HashSet<>();
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7001));
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7002));
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7003));
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7004));
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7005));
		nodes.add(new HostAndPort("192.168.25.153", 7006));
		JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(nodes);
		// 第二步：直接使用JedisCluster對象操作redis。在系統中單例存在。
		jedisCluster.set("hello", "100");
		String result = jedisCluster.get("hello");
		// 第三步：打印結果
		System.out.println(result);
		// 第四步：系統關閉前，關閉JedisCluster對象。
		jedisCluster.close();
	}

要是這項目中呢：我們要設置一個接口類，以方便在連接單機版redis和集羣版redis之間的切換。

定義接口：

public interface JedisClient {

	String set(String key, String value);
	String get(String key);
	Boolean exists(String key);
	Long expire(String key, int seconds);
	Long ttl(String key);
	Long incr(String key);
	Long hset(String key, String field, String value);
	String hget(String key, String field);
	Long hdel(String key, String... field);
}

單機版的實現類：

public class JedisClientPool implements JedisClient {
	
	@Autowired
	private JedisPool jedisPool;

	@Override
	public String set(String key, String value) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.set(key, value);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public String get(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.get(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Boolean exists(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Boolean result = jedis.exists(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long expire(String key, int seconds) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.expire(key, seconds);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long ttl(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.ttl(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long incr(String key) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.incr(key);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long hset(String key, String field, String value) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.hset(key, field, value);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public String hget(String key, String field) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		String result = jedis.hget(key, field);
		jedis.close();
		return result;
	}

	@Override
	public Long hdel(String key, String... field) {
		Jedis jedis = jedisPool.getResource();
		Long result = jedis.hdel(key, field);
		jedis.close();
		return result;
	}

}

配置：applicationContext-redis.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
	xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xmlns:p="http://www.springframework.org/schema/p"
	xmlns:aop="http://www.springframework.org/schema/aop" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans4.2.xsd
	http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context4.2.xsd
	http://www.springframework.org/schema/aop http://www.springframework.org/schema/aop/spring-aop4.2.xsd http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx4.2.xsd
	http://www.springframework.org/schema/util http://www.springframework.org/schema/util/spring-util4.2.xsd">

	<!-- 配置單機版的連接 -->
	<bean id="jedisPool" class="redis.clients.jedis.JedisPool">
		<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
		<constructor-arg name="port" value="6379"></constructor-arg>
	</bean>
	<bean id="jedisClientPool" class="cn.e3mall.jedis.JedisClientPool"/>
	
</beans>

集羣版的實現類：

package cn.e3mall.jedis;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import redis.clients.jedis.JedisCluster;

public class JedisClientCluster implements JedisClient {
	
	@Autowired
	private JedisCluster jedisCluster;

	@Override
	public String set(String key, String value) {
		return jedisCluster.set(key, value);
	}

	@Override
	public String get(String key) {
		return jedisCluster.get(key);
	}

	@Override
	public Boolean exists(String key) {
		return jedisCluster.exists(key);
	}

	@Override
	public Long expire(String key, int seconds) {
		return jedisCluster.expire(key, seconds);
	}

	@Override
	public Long ttl(String key) {
		return jedisCluster.ttl(key);
	}

	@Override
	public Long incr(String key) {
		return jedisCluster.incr(key);
	}

	@Override
	public Long hset(String key, String field, String value) {
		return jedisCluster.hset(key, field, value);
	}

	@Override
	public String hget(String key, String field) {
		return jedisCluster.hget(key, field);
	}

	@Override
	public Long hdel(String key, String... field) {
		return jedisCluster.hdel(key, field);
	}

}

集羣版的applicationContext-redis.xml

<!-- 集羣版的配置 -->
	<bean id="jedisCluster" class="redis.clients.jedis.JedisCluster">
		<constructor-arg>
			<set>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7001"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7002"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7003"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7004"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7005"></constructor-arg>
				</bean>
				<bean class="redis.clients.jedis.HostAndPort">
					<constructor-arg name="host" value="192.168.25.153"></constructor-arg>
					<constructor-arg name="port" value="7006"></constructor-arg>
				</bean>
			</set>
		</constructor-arg>
	</bean>
	<bean id="jedisClientCluster" class="cn.e3mall.jedis.JedisClientCluster"/>

注意：單機版和集羣版不能共存，使用單機版時註釋集羣版的配置。使用集羣版，把單機版註釋。

接下來我們就可以在service層的業務邏輯中，添加redis緩存的功能了，先訪問redis緩存，有數據就直接使用，不用訪問我們的關係型數據庫了。如果沒有就訪問我們的關係型數據庫查出數據，使用，並添加到redis緩存去，已便下次訪問可以直接在redis中得到。

這樣還有一個redis同步的問題，我們的增刪改的操作時，應該把redis緩存中對應的這個數據刪除掉，下次查詢的時候會重新添加至redis中，這樣才能讓redis的數據和我們的關係型數據庫的數據保存一致。

因爲各自的業務邏輯不同，這裏文字說明得了，就不代碼示範了。

Redis集羣的搭建

linux上安裝solr

Redis的消息訂閱與發佈

Zookeeper的安裝

Redis的事務

nginx安裝和使用

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linux以太網驅動總結