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Redis Cluster 集群
Redis Cluster 是 Redis 官方提供的分布式解决方案，用于解决单机 Redis 在高并发和大数据量场景下的性能瓶颈和数据存储限制问题。它通过将数据分散到多个节点上，实现数据的分布式存储和高可用性。
基本架构
- 节点（Node）：Redis Cluster 由多个 Redis 节点组成，每个节点都是一个 Redis 实例。节点之间通过 Gossip 协议进行通信，用于发现新节点、交换节点状态等。
- 槽（Slot）：Redis Cluster 使用槽（Slot）来分配数据。总共有 16384 个槽，每个键根据其哈希值被分配到一个槽中，然后槽被分配到不同的节点上。这样可以实现数据的分布式存储。
- 主从复制：每个节点可以有多个从节点，用于数据的冗余备份。当主节点故障时，从节点可以进行故障转移，接管主节点的工作。
- 故障转移：当某个节点出现故障时，集群会自动进行故障转移，将故障节点的槽重新分配给其他节点，并由从节点接管主节点的工作，保证集群的高可用性。
优势
- 高可用性
- 自动故障转移：当主节点故障时，集群会自动将从节点提升为主节点，并重新分配槽，保证集群的正常运行。整个过程对客户端透明，客户端无需手动干预。
- 冗余备份：通过主从复制机制，每个节点的数据都有多个副本，降低了数据丢失的风险。
- 水平扩展
- 动态扩展：Redis Cluster 支持动态添加和移除节点。当集群的存储容量或计算能力不足时，可以通过添加新的节点来扩展集群。新增节点后，集群会自动将部分槽重新分配到新节点上，实现数据的均衡分布。
- 负载均衡：数据根据槽分配到不同的节点上，客户端请求也会根据槽的分布分散到不同的节点，从而实现负载均衡，避免单个节点成为性能瓶颈。
- 分布式存储
- 数据分片：通过槽机制将数据分散到多个节点上，每个节点只存储一部分数据，从而突破了单机 Redis 的存储限制，可以支持更大的数据量。
- 高吞吐量：多个节点同时处理请求，提高了集群的吞吐量，能够更好地应对高并发场景。
- 容错能力
- 节点故障隔离：集群中的节点是独立的，一个节点的故障不会影响其他节点的正常运行。即使部分节点出现故障，集群仍然可以正常提供服务。
- 自动恢复：当故障节点恢复后，集群会自动将其重新加入，并同步数据，恢复集群的完整性和一致性。
适用场景
Redis Cluster 适用于对数据存储容量和性能要求较高的场景，例如：
- 大规模缓存系统：在高并发的 Web 应用中，作为缓存层存储热点数据，提高系统的读取速度和响应能力。
- 消息队列：用于实现分布式消息队列，支持高并发的消息生产和消费。
- 分布式会话存储：在分布式系统中存储用户会话信息，保证会话数据的高可用性和一致性。
限制
虽然 Redis Cluster 有诸多优势，但也存在一些限制：
- 事务支持有限：Redis Cluster 不支持跨多个键的事务操作，因为这些键可能分布在不同的节点上。如果需要跨节点的事务，需要在客户端实现。
- 性能瓶颈：虽然集群可以扩展，但在某些极端情况下，如大量节点的故障转移或大规模的数据迁移，可能会对集群性能产生一定影响。
- 复杂性增加：相比单机 Redis，Redis Cluster 的架构和运维更加复杂，需要考虑节点的配置、槽的分配、故障转移等多方面的问题。
具体操作步骤如下：
安装包后续会放在博客中
也可以自己下载：
Redis 官方下载页面：https://redis.io/downloads/
不同平台的下载方式
Windows：
可以从 https://github.com/redis-windows/redis-windows/releases 下载适用于 Windows 的 Redis 版本。
也可以从 https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases 下载，这里有 MSI 安装包和免安装的绿色版。
Linux：
可以通过命令行工具（如 wget）从 https://download.redis.io/releases/ 下载源码包，然后进行编译安装。
1.上传将redis整个文件夹上传至/usr/local/中
2.进入rpm文件夹中
执行：rpm -ivh *.rpm
3.解压redis
命令： tar -zxvf redis-7.4.2.tar.gz
4.进入到redis-7.4.2的目录
命令：cd redis-7.4.2
5…编译安装
命令：sudo make install
6.等待安装
安装完成的目录结构如下
7.配置Redis节点
-
创建配置文件目录：
命令：mkdir -p /etc/redis/{6371,6372,6373,6374,6375,6376}
-
创建配置文件：
为每个节点创建一个redis.conf文件：
touch /etc/redis/6371/redis.conf
touch /etc/redis/6372/redis.conf
touch /etc/redis/6373/redis.conf
touch /etc/redis/6374/redis.conf
touch /etc/redis/6375/redis.conf
touch /etc/redis/6376/redis.conf
例如：配置端口6371的配置文件/etc/redis/6371/redis.conf：
命令vi /etc/redis/6371/redis.conf
模板如下：
port 6371
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6371.pid
logfile /var/log/redis_6371.log
dir /etc/redis/6371
protected-mode no
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
为其他端口（6371-6376）重复上述步骤，修改对应的端口号。
8.启动Redis实例
- 启动每个节点：
输入以下命令：
for PORT in {6371..6376}; doredis-server /etc/redis/$PORT/redis.conf
done
检查端口监听：
命令：netstat -tulnp | grep redis
9.创建集群
- 使用
rediscli工具创建集群：
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6371 127.0.0.1:6372 127.0.0.1:6373 127.0.0.1:6374 127.0.0.1:6375 127.0.0.1:6376 --cluster-replicas 1
**
注：cluster-replicas 1表示每个主节点有一个从节点。
如果集群分布在多台机器上，将127.0.0.1替换为实际的IP地址。
根据提示完成集群创建：系统会提示分配槽位等操作，按提示输入yes完成创建。
**
10.验证集群
连接集群：
redis-cli -c -p 6371
- 执行命令验证：
CLUSTER INFO会显示集群的状态信息。
输入命令：CLUSTER INFO
CLUSTER NODES会显示所有节点的信息，包括主从关系和槽位分配。
输入命令：CLUSTER NODES
验证数据是否能够在主从节点之间同步。
11.测试数据存储
