【Redis深度专题】「核心技术提升」探究Redis服务启动的过程机制的技术原理和流程分析的指南（集群指令分析—上篇）（一）https://developer.aliyun.com/article/1471080

槽(slot)

在Redis集群中，哈希槽（hash slot）是一种用于进行数据分区和数据共享的机制。

Redis集群中的数据被分割成 16384 个哈希槽，每个槽可以存储一个或多个键值对。在集群中的每个节点都负责一部分槽的数据存储和处理。当一个节点接收到一个操作命令时，它会根据命令操作的键（key）使用一致性哈希算法来决定该键属于哪个哈希槽，然后将该操作转发给负责管理该槽的节点进行处理。

哈希槽的设计使得Redis集群能够进行水平扩展和负载均衡。通过将数据分布在多个节点上，集群可以同时处理更多的请求，提高系统的吞吐量和并发能力。此外，当需要扩展集群时，可以通过添加新的节点，并将未分配的槽分配给新节点来实现扩展。 在Redis集群中管理哈希槽的分配是通过集群管理命令来完成的，例如cluster addslots用于将槽分配给节点，cluster delslots用于从节点中删除槽，cluster countkeysinslot用于计算槽中的键值对数量等等。这些命令使得管理员可以灵活地管理集群中的数据分布和节点调度。

cluster addslots

cluster addslots是Redis集群中的一个命令，用于将一个或多个哈希槽（hash slot）分配给当前节点。

bash

复制代码

cluster addslots <slot>[slot ...]

在Redis集群中，数据被分割为16384个哈希槽，每个槽都可以存储一个或多个键值对。这种分区方式使得数据能够在集群中进行水平扩展和负载均衡，每个节点负责一部分槽的数据。

当你在Redis集群中添加一个新的节点时，这个节点默认是没有分配任何哈希槽的。因此，你可以使用cluster addslots命令手动将特定的哈希槽分配给该节点。你可以指定一个或多个槽的范围，例如cluster addslots 0 1 2 3 4 1000-2000，这将将槽0、1、2、3、4以及1000到2000之间的槽分配给当前节点。

在执行cluster addslots命令后，Redis集群将会更新集群的分配信息，并将这些槽分配给指定的节点。集群会自动将新分配的槽信息同步给其它节点，以确保哈希槽的分配在整个集群中保持一致。

cluster delslots

cluster delslots <slot>[slot...] 是用于在Redis集群中移除指定哈希槽（slot）的命令。

在Redis集群中，每个节点都负责管理一部分哈希槽，并处理与这些槽相关的操作。通过移除槽，你可以调整集群中节点之间的数据分布，以满足不同的需求。

使用cluster delslots命令，你可以指定一个或多个哈希槽来进行移除。语法如下：

bash

复制代码

cluster delslots <slot>[slot...]

其中，<slot>[slot...]指定了要移除的槽的编号。你可以一次指定一个或多个槽，用空格分隔它们的编号。

请注意，执行此命令将导致所选槽内的数据被删除或不可访问。在移除槽之前，请确保你了解操作的后果，并确保有适当的备份和数据迁移策略。

以下是一个使用cluster delslots命令的示例：

bash

复制代码

cluster delslots 1234 5678

该示例将从当前节点中移除槽1234和5678。移除后，这些槽内的数据将不再由该节点负责处理。

CLUSTER FLUSHSLOTS

CLUSTER FLUSHSLOTS 是一个 Redis 集群命令，用于清空集群中所有节点所负责的哈希槽（slots）。当执行该命令时，集群将会移除所有键值对，并将所有哈希槽设置为空，从而实现集群中数据的清空操作。

使用 CLUSTER FLUSHSLOTS 命令需要注意以下几点：

1. 需要连接到集群主节点执行：CLUSTER FLUSHSLOTS命令只能在连接到集群的主节点上执行。如果你连接到一个从节点上，需要先使用 CLUSTER FAILOVER 命令切换到主节点上。
   
2. 数据删除是不可逆操作：执行 CLUSTER FLUSHSLOTS 命令后，集群中存储的所有键值对都将被永久地删除，无法恢复。确保在执行该命令前，你已经做好了备份或确认数据不再需要。
   
3. 需要集群处于正常工作状态：在执行 CLUSTER FLUSHSLOTS 命令前，确保集群处于正常工作状态，所有节点都在线，并且所有哈希槽都有主节点。如果集群中有节点失效或哈希槽未分配给主节点，需要先修复集群再执行该命令。
   

执行 CLUSTER FLUSHSLOTS 命令的示例：

1. 使用 Redis 命令行客户端连接到 Redis 集群的主节点。
2. 执行 CLUSTER FLUSHSLOTS 命令：CLUSTER FLUSHSLOTS。

CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id>

CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id> 是一个 Redis 集群命令，用于将指定的哈希槽（slot）分配给指定的节点（node id）。如果槽已经被分配给其他节点，该命令会先要求另一个节点删除该槽，然后再指派给目标节点。

使用 CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id> 命令需要注意以下几点：

1. 集群正常工作状态：在执行 CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id> 命令之前，确保 Redis 集群处于正常工作状态，所有节点都处于在线状态。
   
2. 槽的范围：Redis 集群将所有的键值对分配到不同的哈希槽上，默认情况下，集群有16384个哈希槽。 <slot> 参数是一个整数，表示要操作的具体槽编号。
   
3. 节点的标识：<node id> 参数是一个字符串，表示节点的标识，通常是节点的 ID 或节点的 IP 地址加端口。
   
4. 数据迁移：如果目标槽(slot)已经被其他节点所指派，集群会先发送指令给该节点，要求它删除该槽的键值对。然后，集群会将该槽重新指派给目标节点。这意味着，在键值对迁移过程中，会有一段时间内数据可能会在集群中的其他节点之间进行迁移。
   

执行 CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id> 命令的示例：

1. 使用 Redis 命令行客户端连接到 Redis 集群的任意节点。
2. 执行 CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node id> 命令，将指定的哈希槽分配给指定的节点。

• 例如，将槽5指派给节点1234567890abcdef1234567890abcdef12345678：CLUSTER SETSLOT 5 NODE 1234567890abcdef1234567890abcdef12345678

CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node id>

CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node id> 是一个 Redis 集群命令，用于将本节点上的指定槽（slot）迁移至指定的节点（node id）。

使用 CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node id> 命令时，需要注意以下几点：

1. 迁移流程：在进行槽迁移之前，请确保 Redis 集群正常工作，并且源节点和目标节点都处于在线状态。迁移槽的过程包括以下几个步骤：

• 源节点将指定的槽标记为正在迁移（migrating）状态。
• 将该槽的键值对复制到目标节点。
• 源节点从本地删除该槽的键值对。
• 源节点将该槽的迁移状态（migrating）更新为迁移结束（importing）。

2. 槽的范围：Redis 集群将所有的键值对分配到不同的哈希槽上，默认情况下，集群有16384个哈希槽。 <slot> 参数是一个整数，表示要操作的具体槽编号。
   
3. 节点的标识：<node id> 参数是一个字符串，表示目标节点的标识，通常是节点的 ID 或节点的 IP 地址加端口。
   

执行 CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node id> 命令的示例：

1. 使用 Redis 命令行客户端连接到 Redis 集群的源节点。
2. 执行 CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <node id> 命令，将指定槽迁移到指定的目标节点。

• 例如，将本节点上的槽5迁移到目标节点1234567890abcdef1234567890abcdef12345678：CLUSTER SETSLOT 5 MIGRATING 1234567890abcdef1234567890abcdef12345678

CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 是一个 Redis 集群命令，用于从指定节点（node_id）导入槽（slot）到当前节点。

CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id>

CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 从node id指定的节点中导入槽slot到本节点。

1. 导入流程：在执行槽导入之前，请确保 Redis 集群处于正常工作状态，并且源节点和目标节点都在线。槽导入的流程如下：

• 源节点将指定的槽标记为正在导入（importing）状态。
• 目标节点从源节点获取该槽的键值对。
• 目标节点将该槽的键值对加入自己的数据集中。
• 源节点将该槽的导入状态（importing）更新为导入结束（stable）。

2. 槽范围：Redis 集群将所有键值对分配到不同的哈希槽上。默认情况下，集群包含16384个哈希槽。<slot> 参数是一个整数，用于指定要操作的槽编号。
   
3. 节点标识：<node_id> 参数是一个字符串，表示源节点的标识。通常，它可以是节点的 ID 或节点的 IP 地址加端口。
   

执行 CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 命令的示例：

1. 使用 Redis 命令行客户端连接到目标节点的 Redis 集群。
2. 执行 CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <node_id> 命令，将指定槽从源节点导入到当前节点。

• 例如，从源节点1234567890abcdef1234567890abcdef12345678中导入槽5到当前节点：CLUSTER SETSLOT 5 IMPORTING 1234567890abcdef1234567890abcdef12345678

cluster setslot <slot>stable

"cluster setslot <slot> stable" 是 Redis 集群命令之一，用于将指定的槽位（slot）标记为稳定（stable）状态。

在 Redis 集群中，数据被分布在不同的槽位上。每个槽位都有一个负责人（slot owner），负责处理该槽位上的数据。当一个槽位被标记为稳定状态时，意味着该槽位的负责人已经确定，不会再发生变动。

使用 "cluster setslot <slot> stable" 命令，可以手动将一个槽位标记为稳定状态。这在某些情况下是有用的，例如当你需要手动指定槽位的负责人，或者在进行集群维护时需要暂时固定槽位的负责人。

需要注意的是，只有当槽位被标记为稳定状态后，才能进行一些特定的操作，例如迁移槽位或添加节点到集群中。

总结起来，"cluster setslot <slot> stable" 命令用于将指定的槽位标记为稳定状态，确保该槽位的负责人不会再发生变动。

键(key)

在 Redis 集群中，key 是用于标识存储在数据库中的数据的唯一标识符。每个 key 都与一个对应的值（value）相关联，所有的 key 被分布在不同的槽位（slot）上。每个槽位负责处理一部分 key。这种分布方式使得数据可以在集群中进行水平扩展，并允许集群中的多个节点共同处理请求。

在使用 Redis 集群时，需要注意以下几点：

1. key 的分布是由集群自动处理的，开发者无需手动指定 key 的槽位。
   
2. 当执行命令时，Redis 集群会根据 key 的槽位将请求路由到正确的节点上进行处理。
   
3. 在集群中添加或删除节点时，部分 key 可能会被重新分配到不同的槽位上，但这对于应用程序来说是透明的。
   

总结起来，Redis 集群中的 key 是用于标识存储在数据库中的数据的唯一标识符，它们被分布在不同的槽位上，并且可以与各种数据类型相关联。

cluster keyslot <key>

"cluster keyslot " 是 Redis 集群命令之一，用于计算给定键（key）应该被放置在哪个槽位（slot）上。

在 Redis 集群中，数据被分布在不同的槽位上。每个槽位负责处理一部分键值对。当执行命令时，Redis 集群会根据键的槽位将请求路由到正确的节点上进行处理。

使用 "cluster keyslot <key>" 命令，可以通过计算给定键的哈希值来确定它应该被放置在哪个槽位上。这个命令对于开发者来说是有用的，因为它可以帮助他们了解给定键的分布情况，以及确定它应该被路由到哪个节点上。

注意，计算键的槽位是根据 Redis 集群的哈希槽位分配算法进行的。这个算法使用 CRC16 校验和函数对键进行哈希计算，然后将哈希值对槽位总数取模来确定槽位编号。

总结起来，"cluster keyslot <key>" 命令用于计算给定键应该被放置在哪个槽位上。它通过计算键的哈希值并使用哈希槽位分配算法来确定槽位编号。这个命令对于了解键的分布情况和路由到正确节点上是很有帮助的。

cluster countkeysinslot <slot>

cluster countkeysinslot <slot> 是一个Redis命令，用于返回指定槽位（slot）中当前包含的键值对数量。

在 Redis 集群中，数据被分布在不同的槽位上。每个槽位负责存储一部分数据。custer countkeysinslot 命令可以帮助我们查看指定槽位中当前包含的键值对数量。

使用该命令时，需要替换 <slot> 为实际的槽位号。例如，如果我们想要查看槽位号为 123 的槽位中包含的键值对数量，可以执行以下命令：

cluster countkeysinslot 123

执行该命令后，Redis 会返回槽位号为 123 的槽位中当前包含的键值对数量。这个数量可以帮助我们了解该槽位中存储的数据量，从而更好地管理和优化 Redis 集群的性能。

cluster getkeysinslot <slot> <count>

cluster getkeysinslot <slot> <count> 是一个 Redis 命令，用于返回指定槽位（slot）中的键。

在 Redis 集群中，数据被分布在不同的槽位上。每个槽位负责存储一部分数据。cluster getkeysinslot 命令可以帮助我们获取指定槽位中的键。

使用该命令时，需要替换 <slot> 为实际的槽位号，<count> 为需要返回的键的数量。例如，如果我们想要获取槽位号为 123 的槽位中的前 10 个键，可以执行以下命令：

bash

复制代码

cluster getkeysinslot 123 10

执行该命令后，Redis 会返回槽位号为 123 的槽位中的前 10 个键。这些键可以帮助我们了解该槽位中存储的具体数据，从而进行进一步的操作和分析。

注意，由于 Redis 集群的数据分布是动态的，所以在执行 cluster getkeysinslot 命令时，返回的键可能会有变化。因此，该命令主要用于调试和分析，不适合用于生产环境中的正式操作。

Redis集群总结

Redis集群提供了可靠的高可用性和扩展性，能够满足大规模分布式应用中对于高性能和数据可靠性的要求。通过节点间的数据分片、主从复制和自动迁移，Redis集群能够实现数据的平衡分布和故障恢复。

• 节点自动发现：Redis Cluster可以自动发现新加入的节点，并将其加入到集群中。当一个新的节点加入集群时，其他节点会自动感知到并进行相应的配置更新。
  
• slave->master选举和集群容错：Redis Cluster支持主从复制机制，当一个主节点宕机时，集群会自动选举一个从节点作为新的主节点，以保证集群的高可用性和容错性。
  
• Hot resharding：Redis Cluster支持在线分片，即在运行过程中动态地增加或减少分片。这意味着可以在不停机的情况下对集群进行扩容或缩容操作，以适应不同的负载需求。
  
• 进群管理：Redis Cluster提供了cluster xxx命令，用于管理集群中的节点。通过该命令，可以查看集群的状态、节点的信息、分片的分布情况等。
  
• 基于配置(nodes-port.conf)的集群管理：Redis Cluster使用一个配置文件(nodes-port.conf)来管理集群中的节点。该配置文件包含了集群中所有节点的信息，包括节点的IP地址、端口号、角色等。
  
• ASK转向/MOVED转向机制：当一个客户端请求的数据位于其他节点上时，Redis Cluster会返回一个ASK转向或MOVED转向的响应，告诉客户端应该去访问哪个节点来获取数据。这种机制保证了数据的一致性和高效性。