Redis的散列插槽及故障转移

散列插槽

���列插槽原理类似于一个哈希散列表，通过哈希算法来映射插槽，并为redis节点分配插槽区间，插槽的所有范围是0~16383

数据key不是与节点绑定，而是与插槽绑定。redis会根据key的有效部分计算插槽值，分两种情况：

• key中包含"{}"，且“{}”中至少包含1个字符，“{}”中的部分是有效部分
• key中不包含“{}”，整个key都是有效部分

  例如：key是num，那么就根据num计算，如果是{itcast}num，则根据itcast计算。计算方式是利用CRC16算法得到一个hash值，然后对16384取余，得到的结果就是slot值。

  如图，在7001这个节点执行set a 1时，对a做hash运算，对16384取余，得到的结果是15495，因此要存储到103节点。

  到了7003后，执行get num时，对num做hash运算，对16384取余，得到的结果是2765，因此需要切换到7001节点

  如何将同一类数据固定的保存在同一个Redis实例？

  set {a}num 123

  Redis如何判断某个key应该在哪个实例？

  • 将16384个插槽分配到不同的实例
  • 根据key的有效部分计算哈希值，对16384取余
  • 余数作为插槽，寻找插槽所在实例即可

    集群伸缩

    redis-cli --cluster提供了很多操作集群的命令，可以通过下面方式查看：

    比如，添加节点的命令：

    需求：向集群中添加一个新的master节点，并向其中存储 num = 10

    • 启动一个新的redis实例，端口为7004
    • 添加7004到之前的集群，并作为一个master节点
    • 给7004节点分配插槽，使得num这个key可以存储到7004实例

      这里需要两个新的功能：

      • 添加一个节点到集群中
      • 将部分插槽分配到新插槽

        创建新的redis实例

        创建一个文件夹：

        mkdir 7004

        拷贝配置文件：

        cp redis.conf /7004

        修改配置文件：

        sed /s/6379/7004/g 7004/redis.conf

        启动

        redis-server 7004/redis.conf

        将新节点添加到redis集群中

        添加节点的语法如下：

        执行命令：

        redis-cli --cluster add-node  192.168.150.101:7004 192.168.150.101:7001

        如图，7004加入了集群，并且默认是一个master节点：

        但是，可以看到7004节点的插槽数量为0，因此没有任何数据可以存储到7004上

        转移插槽

        我们要将num存储到7004节点，因此需要先看看num的插槽是多少：

        如上图所示，num的插槽为2765.

        我们可以将0~3000的插槽从7001转移到7004，命令格式如下：

        具体命令如下：

        建立连接：

        得到下面的反馈：

        询问要移动多少个插槽，我们计划是3000个：

        新的问题来了：

        那个node来接收这些插槽？？

        显然是7004，那么7004节点的id是多少呢？

        复制这个id，然后拷贝到刚才的控制台后：

        这里询问，你的插槽是从哪里移动过来的？

        • all：代表全部，也就是三个节点各转移一部分
        • 具体的id：目标节点的id
        • done：没有了

          这里我们要从7001获取，因此填写7001的id：

          填完后，点击done，这样插槽转移就准备好了：

          确认要转移吗？输入yes：

          然后，通过命令查看结果：

          可以看到：

          目的达成。

          故障转移

          集群初识状态是这样的：

          自动故障转移

          其中7001、7002、7003都是master，我们计划让7002宕机。

          当集群中有一个master宕机会发生什么呢？

          直接停止一个redis实例，例如7002：

          redis-cli -p 7002 shutdown

          1）首先是该实例与其它实例失去连接

          2）然后是疑似宕机：

          3）最后是确定下线，自动提升一个slave为新的master：

          4）当7002再次启动，就会变为一个slave节点了：

          手动故障转移

          利用cluster failover命令可以手动让集群中的某个master宕机，切换到执行cluster failover命令的这个slave节点，实现无感知的数据迁移。其流程如下：

          这种failover命令可以指定三种模式：

          • 缺省：默认的流程，如图1~6歩
          • force：省略了对offset的一致性校验
          • takeover：直接执行第5歩，忽略数据一致性、忽略master状态和其它master的意见

            案例需求：在7002这个slave节点执行手动故障转移，重新夺回master地位

            步骤如下：

            1）利用redis-cli连接7002这个节点

            2）执行cluster failover命令

            如图：

            效果：

            4.5.RedisTemplate访问分片集群

            RedisTemplate底层同样基于lettuce实现了分片集群的支持，而使用的步骤与哨兵模式基本一致：

            1）引入redis的starter依赖

            2）配置分片集群地址

            3）配置读写分离

            与哨兵模式相比，其中只有分片集群的配置方式略有差异，如下：

            spring:  redis:    cluster:      nodes:        - 192.168.150.101:7001        - 192.168.150.101:7002        - 192.168.150.101:7003        - 192.168.150.101:8001        - 192.168.150.101:8002        - 192.168.150.101:8003