24-微服务技术栈(高级):分布式缓存Redis分片集群

本文涉及的产品
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
云原生网关 MSE Higress,422元/月
简介: 在上面两节,笔者带领大家完成主动集群搭建(解决单节点读压力过大问题),又完成哨兵集群的搭建(解决节点故障的自动恢复,从而提高系统整体稳定性)。但是上述不论那种架构模式,都没有解决当前系统的写压力过大问题。本节的分片集群将会有多个master节点,实现写压力的分摊,同时多个master节点互相通信,具备哨兵的功能,一旦节点故障,同样可以自动检测、投票、恢复。

1.集群结构

分片集群需要的节点数量较多,这里我们搭建一个最小的分片集群,包含3个master节点,每个master包含一个slave节点,结构如下

这里我们会在同一台虚拟机中开启6个redis实例,模拟分片集群,信息如下:

IP

PORT

角色

192.168.206.129

7001

master

192.168.206.129

7002

master

192.168.206.129

7003

master

192.168.206.129

8001

slave

192.168.206.129

8002

slave

192.168.206.129

8003

slave

2.准备实例和配置

删除之前的7001、7002、7003这几个目录,重新创建出7001、7002、7003、8001、8002、8003目录:

# 进入/tmp目录

cd /tmp

# 删除旧的,避免配置干扰

rm -rf 7001 7002 7003

# 创建目录

mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003

在/tmp下准备一个新的redis.conf文件,内容如下:

  • touch redis.conf
  • vi redis.conf

port 6379

# 开启集群功能

cluster-enabled yes

# 集群的配置文件名称,不需要我们创建,由redis自己维护

cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf

# 节点心跳失败的超时时间

cluster-node-timeout 5000

# 持久化文件存放目录

dir /tmp/6379

# 绑定地址

bind 0.0.0.0

# 让redis后台运行

daemonize yes

# 注册的实例ip

replica-announce-ip 192.168.206.129

# 保护模式

protected-mode no

# 数据库数量

databases 1

# 日志

logfile /tmp/6379/run.log

将这个文件拷贝到每个目录下:

# 进入/tmp目录

cd /tmp

# 执行拷贝

echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf

修改每个目录下的redis.conf,将其中的6379修改为与所在目录一致:

# 进入/tmp目录

cd /tmp

# 修改配置文件

printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t sed -i 's/6379/{}/g' {}/redis.conf

3.启动

因为已经配置了后台启动模式,所以可以直接启动服务:

# 进入/tmp目录

cd /tmp


# 一键启动所有服务

printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-server {}/redis.conf


通过ps查看状态:

ps -ef | grep redis

发现服务都已经正常启动:

如果要关闭所有进程,可以执行命令:

ps -ef | grep redis | awk '{print $2}' | xargs kill

或者(推荐这种方式):

printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown

4.创建集群

虽然服务启动了,但是目前每个服务之间都是独立的,没有任何关联。

我们需要执行命令来创建集群,在Redis5.0之前创建集群比较麻烦,5.0之后集群管理命令都集成到了redis-cli中。

1)Redis5.0之前(我们版本是之后,不适用这个

Redis5.0之前集群命令都是用redis安装包下的src/redis-trib.rb来实现的。因为redis-trib.rb是有ruby语言编写的所以需要安装ruby环境。

# 安装依赖

yum -y install zlib ruby rubygems

gem install redis

然后通过命令来管理集群:

# 进入redis的src目录

cd /tmp/redis-6.2.4/src

# 创建集群

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.150.101:7001 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

2)Redis5.0以后

我们使用的是Redis6.2.4版本,集群管理以及集成到了redis-cli中,格式如下:

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.206.129:7001 192.168.206.129:7002 192.168.206.129:7003 192.168.206.129:8001 192.168.206.129:8002 192.168.206.129:8003

命令说明:

  • redis-cli --cluster或者./redis-trib.rb:代表集群操作命令
  • create:代表是创建集群
  • --replicas 1或者--cluster-replicas 1 :指定集群中每个master的副本个数为1,此时节点总数 ÷ (replicas + 1) 得到的就是master的数量。因此节点列表中的前n个就是master,其它节点都是slave节点,随机分配到不同master

运行后的样子:

这里输入yes,则集群开始创建:

通过命令可以查看集群状态:

redis-cli -p 7001 cluster nodes

5.测试

尝试连接7001节点,存储一个数据:

# 连接

redis-cli -p 7001

# 存储数据

set num 123

# 读取数据

get num

# 再次存储

set a 1

结果悲剧了:

集群操作时,需要给redis-cli加上-c参数才可以:

redis-cli -c -p 7001

这次可以了:

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