Redis高可用集群(搭建+水平扩容缩容+原理+java代码整合)

曾经终败给现在 2022-03-02 07:06 405阅读 0赞

# Redis高可用集群(搭建+水平扩容缩容+原理+java代码整合) #

每天多学一点点~  
话不多说，这就开始吧…

### 文章目录 ###

*  Redis高可用集群(搭建+水平扩容缩容+原理+java代码整合)
 *   *  序
     *  1.Redis集群方案比较
     *  2.Redis安装
     *  3.redis集群搭建(三主三从)
     *  4.Redis集群的水平扩容
     *  5.Redis集群的水平缩容
     *  6.Redis集群原理分析
     *  7.Java操作redis集群
     *  8.结语

## 序 ##

本篇文章之前写过，但是是在一台虚拟机上搭建的伪集群。这次趁着重新深入学习redis，用三台虚拟机搭建三主三从，并且水扩容缩容，顺便再研究研究其集群原理，最后用java代码整合(jedis+springboot)

Redis系列文章

*  [redis的持久化方式和缓存淘汰策略][redis]
 *  [Redis主从架构搭建以及主从复制原理][Redis]
 *  [Redis哨兵高可用架构搭建+springboot整合][Redis_springboot]
 *  [浅谈Redis分布式锁(Redisson)][Redis_Redisson]

## 1.Redis集群方案比较 ##

1.  主从模式  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
    最初的redis架构模式，主写从读，为了防止服务器挂了(硬盘坏了)的情况下数据丢失，**且不存在选举**，若主服务器挂了，必须重写启动从服务器，改其配置让其成为主(当然可以写脚本，虽然现在基本上不怎么用了)。
2.  哨兵模式  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    在redis3.0以前的版本要实现集群一般是借助哨兵sentinel工具来监控master节点的状态，如果master节点异常，则会做主从切换，将某一台slave作为master，哨兵的配置略微复杂，并且性能和高可用性等各方面表现一般，特别是在主从切换的瞬间存在**访问瞬断**的情况，而且哨兵模式只有一个主节点对外提供服务，没法支持很高的并发，且单个主节点内存也不宜设置得过大，否则会导致持久化文件过大，影响数据恢复或主从同步的效率
3.  高可用集群  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    redis集群是一个由多个**主从节点群组成的分布式服务器群**，它具有**复制、高可用和分片**特性。Redis集群不需要 sentinel哨兵也能完成节点移除和故障转移的功能。需要将每个节点设置成集群模式，这种集群模式没有中心节点，可水平扩展，据官方文档称可以线性扩展到上万个节点(**官方推荐不超过1000个节点**)。redis集群的性能和高可用性均优于 之前版本的哨兵模式，且集群配置非常简单。真的很简单哦~

## 2.Redis安装 ##

**环境：centos7 redis-3.0.0** (之前老版本的，博主这里就懒得更新呢)

1.  解压 tar -zxvf redis-3.0.0-rc2.tar.gz  
    博主将redis放在了/usr/local目录下  
    mv redis-3.0.0-rc2 redis-3.0.0 重命名为redis-3.0.0  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]
2.  安装gcc  
    yum install gcc  
    gcc：GNU编译器套件（GNU Compiler Collection）包括C、C++、Objective-C、Fortran、Java、Ada和Go语言的前端，也包括了这些语言的库（如libstdc++、libgcj等等）。GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写的一款编译器。GNU系统是彻底的自由软件。此处，“自由”的含义是它尊重用户的自由。**此处来自百度百科**
3.  进入到解压好的redis-3.0.0目录下，进行编译  
    make  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]
4.  验证  
    进入到redis-3.0.0/src目录下进行安装，安装完成验证src目录下是否已经生成了redis-server 和redis-cil  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
    若存在，则 make install  
    ![在这里插入图片描述][20190319213721342.png]
5.  建立俩个文件夹存放redis命令和配置  
    mkdir -p /usr/local/redis/etc  
    mkdir -p /usr/local/redis/bin  
    ![在这里插入图片描述][20190319213843713.png]
6.  把redis-3.0.0下的redis.conf复制到/usr/local/redis/etc/  
    cd /usr/local/redis-3.0.0  
    cp redis.conf /usr/local/redis/etc/
7.  移动redis-3.0.0/src里的几个文件到/usr/local/redis/bin下  
    mv mkreleasehdr.sh redis-benchmark redis-check-aof redis-check-dump redis-cli  
    redis-server /usr/local/redis/bin  
    ![在这里插入图片描述][20190319214852646.png]
8.  启动并指定配置文件  
    /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf（注意要使用后台启  
    动，所以修改redis.conf里的daemonize改为yes，并且要想让外部连接。将bind 127.0.0.1变成0.0.0.0)  
    ![在这里插入图片描述][20190319215248100.png]  
    ![在这里插入图片描述][20191017013936256.png]  
    配置文件启动  
    ![在这里插入图片描述][20190319215631268.png]  
    启动成功，并用reids可视化工具RedisDesktopManager测试下  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]
9.  进入redis是客户端  
    /usr/local/redis/bin/redis-cli 也可以  
    /usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 6379  
    ![在这里插入图片描述][20190319215844871.png]
10. 退出客户端quit  
    退出redis服务：  
    pkill redis-server 或者 kill 进程 或者 /usr/local/redis/bin/redis-cli shutdo

**至此，redis安装完毕**

## 3.redis集群搭建(三主三从) ##

redis集群需要至少要三个master节点，我们这里搭建三个master节点，并且给每个  
master再搭建一个slave节点，总共6个redis节点,这里选用redis-5.0.2版本，配置如下：

三主三从，每个主从分布在不同虚拟机上，以达到高可用效果。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

1.  在130虚拟机上创建cluster文件夹，并在其下创建8001，8004两个文件夹，将redis.conf文件复制到其下。并创建data目录，在data目录下创建8001，8004两个文件夹用来放置数据文件  
    ![在这里插入图片描述][20191021150516465.png]
2.  复制一份redis.conf文件，并修改：

(1)daemonize yes    # 后台启动
    (2)port 8001     #分别对每个机器的端口号进行设置
    (3)dir /usr/local/redis5.0.2/cluster/data/8001  #指定数据文件存放位置，必须要指定不同的目
    录位置，不然会丢失数据
    (4)cluster-enabled yes     #启动集群模
    (5)cluster-config-file nodes-8001.conf   #集群节点信息文件，这里800x最好和port对应
    (6)cluster-node-timeout 5000     #节点之间失联时间
    (7)protected-mode no 		 # 关闭保护模式
    (8) # bind 127.0.0.1  去掉bind绑定访问ip信息
    (9) requirepass 123456     #设置redis访问密码
    (10) masterauth zhuge   #设置集群节点间访问密码，跟上面一致
    (11) pidfile /var/run/redis_8001.pid   #redis进程
    (12) appendonly yes  #开启aof
    ！！！！！！！！！！！！！！重点 踩坑记录！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
    (13)如果是阿里云机器，有内网和外网，首先你8001-8006端口，其次开通18001-18006端口(节点之间gossip通信)
    cluster-announce-ip 外网访问可以ip
    cluster-announce-port 外网可以访问port
    配置文件中的解释：
    在某些部署中，Redis 群集节点地址发现失败，因为地址是 NAT-ted 或者因为端口被转发
    (典型的情况是Docker 和其他集装箱)为了让 Redis 集群在这样的环境中工作，静态配置，
    每个节点都知道它的公共地址是必需的。
    然后创建集群的时候，节点全部用外网ip和端口，这样你创建好之后，在nodes-8001.conf文件中就
    是外网的，springboot连接的时候就不会报错
    （14） springboot 用lettuce 连接redis集群一段时间不动，就会连接超时，百度了好多方法，试了这个可行：
    tcp-keepalive  我的springboot版本是2.1,Redis是5,貌似Redis3.2.1开始默认60,所以建议改成1-20之间就不那么卡或者报错. 参考博客： 
    https://blog.csdn.net/wozniakzhang/article/details/98766926

1.  将配置文件复制到另外两个虚拟机对应的目录下，并修改端口配置

vim redis.conf 
    :%s/源字符串/目的字符串/g     #批量修改

1.  分别在三台虚拟机上启动6个redis实例

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-server /usr/local/redis5.0.2/cluster/800x/redis.conf #以绝对路径和配置文件启动
    ps ‐ef | grep redis  #查看是否启动成功

![在这里插入图片描述][2019102115274876.png]  
出现cluster，表示以集群方式启动成功。

1.  安装ruby (redis5以前版本是需要ruby的，这里博主选用reids5.0.2版本，所以就不用装了)  
    由于 redis集群需要使用 ruby命令，所以我们需要安装 ruby  
    （1）yum install ruby  
    （2）gem install redis --version 3.0.0（安装redis和 ruby的接囗）
2.  用redis‐cli创建整个redis集群(redis5以前的版本集群是依靠ruby脚本redis‐trib.rb实现)

# 下面命令里的1代表为每个创建的主服务器节点创建一个从服务器节点 
    # 执行这条命令需要确认三台机器之间的redis实例要能相互访问，可以先简单把所有机器防火墙关掉，
    #如果不关闭防火墙 则需要打开redis服务端口和集群节点gossip通信端口 
    /usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster create 192.168.73.130:8001 192.168.73.131:8002 192.168.73.132:8003 192.168.73.130:8004 192.168.73.131:8005 192.168.73.132:8006 --cluster-replicas 1

**选项–replicas 1 代表为每个创建的主服务器节点创建一个从服务器节点**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

1.  连接redis任意客户端，查看集群信息  
    博主这里已经将redis命令设置到环境变量里面去了

redis-cli -c -h 192.168.73.130 -p 8001 -a 123456   # -c 集群启动 -h host -p 端口 -a 密码
    cluster info   															# 查看集群信息
    cluster nodes															# 查看节点信息
    redis-cli -c -h 192.168.0.60 -p 800* shutdown       #关闭集群

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

可以看到  
8001主(130机器) 8006(132机器) 从  
8004主(130机器) 8002(131机器) 从  
8003主(132机器) 8005(131机器) 从  
**三主三从，每个主从在不同机器上，实现高可用**

**ps：若出现以下错误，是因为博主上次配置过集群，没有删除上次遗留下的配置信息**  
![在这里插入图片描述][20191021170530117.png]  
只要将data下 8001到8006目录下  
![在这里插入图片描述][20190319224318370.png]  
这三个文件删除，并分贝重新启动redis即可  
/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis-cluster/800\*/redis.conf

![在这里插入图片描述][20191021160428143.png]  
redis启动集群命令错误， ‐‐cluster‐replicas 1 应该放到最后

**PS：当出现集群无法启动时，删除临时的数据文件，再次重新启动每一个redis服务，然后重新构造集群环境，并检查启动集群的命令**

## 4.Redis集群的水平扩容 ##

在原来的基础上再增加一个主从配置 8007 8009(博主因为笔记本性能问题，直接在130机器上增加)  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

1.  创建8007 8008 文件夹存放redis.conf配置文件，以及在data目录下创建8007 8008 存放数据文件  
    ![在这里插入图片描述][20191021234253283.png]
2.  将8001下的redis.conf拷贝到8007 8008目录下，并将端口端部改成对应端口

vim redis.conf
    %s/8001/8007/g  #批量修改

1.  启动8007 8008两个redis服务

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-server /usr/local/redis5.0.2/cluster/800x/redis.conf

![在这里插入图片描述][20191021234934287.png]  
现在130机器上已经启了4个redis服务

1.  查看集群命令，方便后续添加(删除)节点等操作

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli --cluster help   #查看集群帮助

![集群帮助][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

*  create：创建一个集群环境host1:port1 … hostN:portN
 *  call：可以执行redis命令
 *  add-node：将一个节点添加到集群里，第一个参数为新节点的ip:port，第二个参数为集群中任意一个已经存在的节点的ip:port
 *  del-node：移除一个节点
 *  reshard：重新分片
 *  check：检查集群状态  
    所以下面我们选用add-node命令和reshard命令，缩容选用del-node

1.  配置8007为主节点  
    使用add-node命令新增一个主节点8007(master)，前面的ip:port为**新增节点**，后面的ip:port为**已知存在节点**，看到日志最后有"\[OK\] New node added correctly"提示代表新节点加入成功

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster add-node 192.168.73.130:8007 192.168.73.130:8001

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
登陆8001客户端，查看集群状态  
![在这里插入图片描述][20191022000254450.png]  
此时8007已经添加成功

1.  为8007分配卡槽  
    找到集群中的任意一个主节点，对其进行重新分片工作。

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster reshard 192.168.73.130:8001

输出如下：  
How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 1000  
(ps:需要多少个槽移动到新的节点上，自己设置，比如1000个hash槽)  
What is the receiving node ID? 289d06a0dea4acbeb8a61a699e3cf0f89ed50295  
(ps:把这1000个hash槽移动到哪个节点上去，需要指定节点id，即我们要分配的8007节点)  
Please enter all the source node IDs.  
Type ‘all’ to use all the nodes as source nodes for the hash slots.  
Type ‘done’ once you entered all the source nodes IDs.  
Source node 1:all  
(ps:这里是需要数据源，输入all为从所有主节点(8001,8002,8003)中分别抽取相应的槽数指定到新节点中，抽取的总槽数为1000个)  
… …  
Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? yes  
(ps:输入yes确认开始执行分片任务)  
… … 结束  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
再次查看集群状态  
![在这里插入图片描述][20191022001008164.png]  
现在我们的8007已经有hash槽了，也就是说可以在8007上进行读写数据啦！到此为止我们的8007已经加入到集群中，并且是主节点(Master)

1.  增加8008节点

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster add-node 192.168.73.130:8008 192.168.73.130:8001

1.  配置8008为8007的从节点  
    我们需要执行**replicate**命令来指定当前节点(从节点)的主节点id为哪个,首先需要连接新加的8008节点的客户端，然后使用集群命令进行 操作，把当前的8008(slave)节点指定到一个主节点下(这里使用之前创建的8007主节点)

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 -h 192.168.73.130 -p 8008
    cluster replicate 289d06a0dea4acbeb8a61a699e3cf0f89ed50295    #后面这串id为8007的节点id

![在这里插入图片描述][20191022001718690.png]  
再查看集群节点信息  
![在这里插入图片描述][20191022001745548.png]  
到此为止，大功告成！

## 5.Redis集群的水平缩容 ##

缩容说白了就是删除节点  
上文已经增加了一主(8007)一从(8008)  
现在我们来删除8007 8008 两个节点

1.  先删除8008从节点  
    用del-node删除从节点8008，指定删除节点ip和端口，以及节点id

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.73.130:8008 a78e8f6d73410740d3a069295e463d6a45182c7c   # 后面这一大串是8008的节点id

![在这里插入图片描述][20191022002528993.png]  
查看集群节点状态，8008已经被移除了。  
![在这里插入图片描述][20191022002651731.png]

1.  删除8007主节点  
    最后一步啦，加油~  
    最后，博主再尝试删除之前加入的主节点8007，这个步骤相对比较麻烦一些，因为主节点的里面是有分配了hash槽的，所以我们这里必须**先把8007里的hash槽放入到其他的可用主节点中去，然后再进行移除节点操作**，不然会出现数据丢失问题(目前只能把master的数据迁移到一个节点上，**暂时做不了平均分配功能**)。

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster reshard 192.168.73.130:8007

输出如下：  
… …  
How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 1000  
What is the receiving node ID? 25d94071308da90570db619902231a9b2027813d  
(ps:这里是需要把数据移动到哪？先将其移动到8001的主节点id)  
Please enter all the source node IDs.  
Type ‘all’ to use all the nodes as source nodes for the hash slots.  
Type ‘done’ once you entered all the source nodes IDs.  
Source node 1:289d06a0dea4acbeb8a61a699e3cf0f89ed50295  
(ps:这里是需要数据源，也就是我们的8007节点id)  
Source node 2:done  
(ps:这里直接输入done 开始生成迁移计划)  
… …  
Do you want to proceed with the proposed reshard plan (yes/no)? Yes  
(ps:这里输入yes开始迁移)  
看一下集群信息  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
此时8007已经没有卡槽了  
删除8007

/usr/local/redis5.0.2/redis-5.0.2/src/redis-cli -a 123456 --cluster del-node 192.168.73.130:8007 289d06a0dea4acbeb8a61a699e3cf0f89ed50295 # 后面这一大串是8007的节点id

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
到这里，所有的扩容缩容操作已经完成呢~

## 6.Redis集群原理分析 ##

Redis Cluster 将所有数据划分为 **16384** 个 slots(槽位)，每个节点负责其中一部分槽位。槽位的信息存储于每个节点 中。当 Redis Cluster 的客户端来连接集群时，它也会得到一份集群的槽位配置信息并将其缓存在客户端本地。这样当客户端要查找某个 key 时，可以直接定位到目标节点。同时因为槽位的信息可能会存在客户端与服务器不一致的情况，还需要纠正机制来实现槽位信息的校验调整。 槽位定位算法 Cluster 默认会对 key 值使用 **crc16** 算法进行 hash 得到一个整数值，然后用这个整数值对 16384 进行取模来得到具体槽位。  
**HASH\_SLOT = CRC16(key) mod 16384**

*  **跳转重定位**  
    当客户端向一个错误的节点发出了指令，该节点会发现指令的 key 所在的槽位并不归自己管理，这时它会向客户端发送 一个特殊的跳转指令携带目标操作的节点地址，告诉客户端去连这个节点去获取数据。客户端收到指令后除了跳转到正 确的节点上去操作，还会同步更新纠正本地的槽位映射表缓存，后续所有 key 将使用新的槽位映射表。  
    ![在这里插入图片描述][20191021172037957.png]
 *  **Redis集群节点间的通信机制**  
    redis cluster节点间采取gossip协议进行通信  
    维护集群的元数据有两种方式：集中式和gossip  
    **集中式：**  
    优点在于元数据的更新和读取，时效性非常好，一旦元数据出现变更立即就会更新到集中式的存储中，其他节点读取的时候立即就可以立即感知到；不足在于所有的元数据的更新压力全部集中在一个地方，可能导致元数据的存储压力。  
    **gossip：**  
    gossip协议包含多种消息，包括ping，pong，meet，fail等等。  
    **ping**：每个节点都会频繁给其他节点发送ping，其中包含自己的状态还有自己维护的集群元数据，互相通过ping交换元数据；  
    **pong**: 返回ping和meet，包含自己的状态和其他信息，也可以用于信息广播和更新； **fail**: 某个节点判断另一个节点fail之后，就发送fail给其他节点，通知其他节点，指定的节点宕机了。  
    **meet**：某个节点发送meet给新加入的节点，让新节点加入集群中，然后新节点就会开始与其他节点进行通信，不需要发送形成网络的所需的所有CLUSTER MEET命令。发送CLUSTER MEET消息以便每个节点能够达到其他每个节点只需通 过一条已知的节点链就够了。由于在心跳包中会交换gossip信息，将会创建节点间缺失的链接。  
    gossip协议的优点在于元数据的更新比较分散，不是集中在一个地方，更新请求会陆陆续续，打到所有节点上去更新， 有一定的延时，降低了压力；缺点在于元数据更新有延时可能导致集群的一些操作会有一些滞后。  
    **10000端口**： 每个节点都有一个专门用于节点间通信的端口，就是自己提供服务的端口号+10000，比如7001，那么用于节点间通信 的就是17001端口。 每个节点每隔一段时间都会往另外几个节点发送ping消息，同时其他几点接收到ping消息之后返 回pong消息。
 *  **网络抖动**  
    真实世界的机房网络往往并不是风平浪静的，它们经常会发生各种各样的小问题。比如网络抖动就是非常常见的一种现 象，突然之间部分连接变得不可访问，然后很快又恢复正常。 为解决这种问题，Redis Cluster 提供了一种选项clusternodetimeout，表示当某个节点持续 timeout 的时间失联时，才可以认定该节点出现故障，需要进行主从切换。如果没有这个选项，网络抖动会导致主从频繁切换 (数据的重新复制)。
 *  **Redis集群选举原理分析**  
    当slave发现自己的master变为FAIL状态时，便尝试进行Failover，以期望成为新的master。由于挂掉的master可能会有多个slave，从而存在多个slave竞争成为master节点的过程， 其过程如下：  
    1.slave发现自己的master变为FAIL  
    2.将自己记录的集群currentEpoch加1，并广播FAILOVER\_AUTH\_REQUEST 信息  
    3.其他节点收到该信息，只有master响应，判断请求者的合法性，并发送FAILOVER\_AUTH\_ACK，对每一个epoch只发送一次ack  
    4.尝试failover的slave收集master返回的FAILOVER\_AUTH\_ACK  
    5.slave收到**超过半数master的ack**后变成新Master(这里解释了集群为什么至少需要三个主节点，如果只有两个，当其中一个挂了，只剩一个主节点是不能选举成功的)  
    6.广播Pong消息通知其他集群节点。  
    从节点并不是在主节点一进入 FAIL 状态就马上尝试发起选举，而是有一定延迟，一定的延迟确保我们等待FAIL状态在 集群中传播，slave如果立即尝试选举，其它masters或许尚未意识到FAIL状态，可能会拒绝投票。  
    **延迟计算公式**： DELAY = 500ms + random(0 ~ 500ms) + SLAVE\_RANK \* 1000ms SLAVE\_RANK表示此slave已经从master复制数据的总量的rank。Rank越小代表已复制的数据越新。这种方式下，持有最新数据的slave将会首先发起选举（理论上）。
 *  **集群是否完整才能对外提供服务**  
    当redis.conf的配置cluster-require-full-coverage为no时，表示当负责一个插槽的主库下线且没有相应的从库进行故障恢复时，集群仍然可用，如果为yes则集群不可用。
 *  **Redis集群为什么至少需要三个master节点，并且推荐节点数为奇数？**  
    因为新master的选举需要大于半数的集群master节点同意才能选举成功，如果只有两个master节点，当其中一个挂 了，是达不到选举新master的条件的。 奇数个master节点可以在满足选举该条件的基础上节省一个节点，比如三个master节点和四个master节点的集群相 比，大家如果都挂了一个master节点都能选举新master节点，如果都挂了两个master节点都没法选举新master节点 了，所以奇数的master节点更多的是从节省机器资源角度出发说的。

## 7.Java操作redis集群 ##

java操作redis集群有两种方式，一种是jedis，另一种是spingboot的方式

1.  引入依赖

<--jedis方式--!>
    <dependency>
    		<groupId>redis.clients</groupId>
    		<artifactId>jedis</artifactId>
    		<version>2.9.0</version>
    </dependency>

1.  jedis编写访问redis集群代码

package com.example.demo.redis;
    
    import redis.clients.jedis.HostAndPort;
    import redis.clients.jedis.JedisCluster;
    import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
    
    import java.io.IOException;
    import java.util.HashSet;
    import java.util.Set;
    
    /**
     * @Description: jedis操作集群
     * @Project:     jedis-cluster
     * @CreateDate: Created in 2019/3/19 22:52
     * @Author: 爆裂无球
     */
    public class redistest {
    
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            Set<HostAndPort> jedisClusterNode = new HashSet<HostAndPort>();
    
    
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8001));
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8002));
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8003));
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8004));
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8005));
            jedisClusterNode.add(new HostAndPort("192.168.73.131", 8006));
    
            JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
    
            config.setMaxTotal(100);
            config.setMaxIdle(10);
            config.setTestOnBorrow(true);
            JedisCluster jedisCluster = new JedisCluster(jedisClusterNode, 6000, 10, config);
    
            jedisCluster.set("lidongdong","lidongdog");
            System.out.println(jedisCluster.get("lidongdong"));
            jedisCluster.close();
    
    
        }
    
    
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]

1.  springboot方式  
    pom依赖

<dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
    
        
        <dependency>
            <groupId>org.apache.commons</groupId>
            <artifactId>commons-pool2</artifactId>
        </dependency>

yml配置

spring:
      application:
        name: redistest
      redis:
        database: 0
        timeout: 3000   #超时时间
        lettuce:        # 这里标明使用lettuce配置
          pool:
            max‐idle: 50  # 连接池中的最大空闲连接
            min‐idle: 10  # 连接池中的最小空闲连接
            max‐active: 100    # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
            max‐wait: 1000    #  连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）
        cluster:
          nodes:  192.168.73.130:8001,192.168.73.130:8004 .... #节点ip+端口

代码直接用redisTemplate或stringRedisTemplate

**2020.11.11 更新**  
经过测试 ，集群都是ok的情况下，确实不会连接超时。但是 直接加tcp-keepalive，并不能解决 万一 某个节点挂了，letture 拓扑结构并不会自动刷新。。很蛋疼。  
可以参考 https://blog.csdn.net/u013202238/article/details/108528650

1.  切换到spring 2. 3. 0
2.  加上 LettuceConnectionFactory 配置，自动刷新拓扑
3.  换成jedis

## 8.结语 ##

**世上无难事，只怕有心人，每天积累一点点，fighting！！！**

[redis]: https://blog.csdn.net/weixin_42437633/article/details/93179449
[Redis]: https://blog.csdn.net/weixin_42437633/article/details/102609631
[Redis_springboot]: https://blog.csdn.net/weixin_42437633/article/details/102616139
[Redis_Redisson]: https://blog.csdn.net/weixin_42437633/article/details/102737959
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220302/56297aee14c4423c8d3b338f64e4b1ee.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQzNzYzMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220302/db756be11ba1428a91e8471d851b9d10.png
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[20190319213721342.png]: /images/20220302/69fff090c81c4c3b9d508d1572223f29.png
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[20191021170530117.png]: /images/20220302/968b2bb588fe47baabf817263acad37f.png
[20190319224318370.png]: /images/20220302/bacfdc40703e422fa8318112f53326c5.png
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[20191022000254450.png]: /images/20220302/64c0876ab19f4feea50ae5a404813aa3.png
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[20191021172037957.png]: /images/20220302/c88e1f0d0b4c4a2fa9f6437b7f4ce6da.png
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