redis服务部署：单点+集群(5.0以上版本)

前言：

    此次安装以 redis-5.0.9 版本来讲解单点和集群的部署，因为 redis 所有版本单点部署的方式都一样，但是如果需要安装 redis 集群的话，redis-5.0 以上(包含)的版本中，可以直接使用 "redis-cli --cluster create" 指令构建 redis 集群。redis-5.0 以下的版本，则需要安装 ruby、rubygems 环境，通过使用 "redis-trib.rb create" 指令构建 redis 集群。

    官方下载网址：https://download.redis.io/releases/

1、部署 redis 单点服务：

    在官网下载 redis-5.0.9.tar.gz 安装包并上传到服务器 /usr/local/src/ 目录下：

[root@localhost ~]# cd /usr/local/src/
[root@localhost src]# ll
total 1944
-rw-r--r--. 1 root root 1986574 Dec 22 22:26 redis-5.0.9.tar.gz
[root@localhost src]#

    解压安装包：

[root@localhost src]# tar -zxf redis-5.0.9.tar.gz

    进入安装包目录，并执行安装命令：

[root@localhost src]# cd redis-5.0.9/
[root@localhost redis-5.0.9]# make PREFIX=/usr/local/redis install

    复制 redis.conf 到安装目录下，并修改相关配置：

[root@localhost redis-5.0.9]# cp redis.conf /usr/local/redis/
[root@localhost redis-5.0.9]# vim /usr/local/redis/redis.conf
 修改下面参数：
 bind 0.0.0.0
 daemonize yes    # 后台启动
 masterauth text-2020@135    # 启动 redis 密码验证，主要是针对 master 对应的 slave 节点设置的，在 slave 节点数据同步的时候用到
 requirepass text-2020@135    # 启动 redis 密码验证，一定要 requirepass 和 masterauth 同时设置。对登录权限做限制，redis每个节点的requirepass可以是独立、不同的，但建议和 masterauth 设置成一样

    设置环境变量：

[root@localhost redis-5.0.9]# vim /etc/profile
 在最底下添加一行：
 export PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin
[root@localhost redis-5.0.9]# source /etc/profile    # 使配置立即生效

    启动 redis 单点服务：

[root@localhost redis-5.0.9]# redis-server /usr/local/redis/redis.conf

    查看 redis 启动进程和监听端口：

[root@localhost redis-5.0.9]# ps aux | grep redis    # 查看 redis 启动进程
[root@localhost redis-5.0.9]# netstat -anltp | grep 6379    # 查看 redis 监听端口

2、部署 redis 集群服务：

    搭建一个最简单的 redis 集群，至少需要6个节点：3个 master 和3个 slave ，因为资源有限，所以此次演示部署的 redis 集群都部署在同一台 Linux 虚拟机上。redis 安装步骤这里不再进行讲解，请参考上面的 "部署 redis 单点服务"，下面说一下 redis 集群的配置：

[root@localhost redis-5.0.9]# cd /usr/local/redis/
[root@localhost redis]# mkdir redis-cluster && cd redis-cluster    # 创建集群配置主目录
[root@localhost redis-cluster]# mkdir 638{1,2,3,4,5,6}    # 创建分别存放6个节点各自的配置文件目录

    创建 redis 集群配置文件，注意删掉注释：

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6381/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6381    # 服务监听端口
daemonize yes    # 后台启动
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6381/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6381/redis.pid
masterauth test-cluster    # 启动 redis 密码验证，主要是针对 master 对应的 slave 节点设置的，在 slave 节点数据同步的时候用到
requirepass test-cluster    # 启动 redis 密码验证，一定要 requirepass 和 masterauth 同时设置。对登录权限做限制，redis每个节点的requirepass可以是独立、不同的，但建议和 masterauth 设置成一样
appendonly yes    # 启用守护进程
cluster-enabled yes    # 启用集群
cluster-config-file "nodes.conf"    # 关联集群的配置文件
cluster-node-timeout 5000    # 集群超时时间
cluster-require-full-coverage no    # 只要有结点宕机导致 16384 个槽没全被覆盖，整个集群就全部停止服务，所以一定要改为 no
EOF

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6382/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6382
daemonize yes
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6382/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6382/redis.pid
masterauth test-cluster
requirepass test-cluster
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file "nodes.conf"
cluster-node-timeout 5000
cluster-require-full-coverage no
EOF

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6383/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6383
daemonize yes
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6383/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6383/redis.pid
masterauth test-cluster
requirepass test-cluster
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file "nodes.conf"
cluster-node-timeout 5000
cluster-require-full-coverage no
EOF

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6384/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6384
daemonize yes
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6384/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6384/redis.pid
masterauth test-cluster
requirepass test-cluster
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file "nodes.conf"
cluster-node-timeout 5000
cluster-require-full-coverage no
EOF

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6385/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6385
daemonize yes
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6385/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6385/redis.pid
masterauth test-cluster
requirepass test-cluster
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file "nodes.conf"
cluster-node-timeout 5000
cluster-require-full-coverage no
EOF

[root@localhost redis-cluster]# cat << EOF > 6386/redis.conf
protected-mode no
bind 0.0.0.0
port 6386
daemonize yes
dir /usr/local/redis/redis-cluster/6386/
pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/6386/redis.pid
masterauth test-cluster
requirepass test-cluster
appendonly yes
cluster-enabled yes
cluster-config-file "nodes.conf"
cluster-node-timeout 5000
cluster-require-full-coverage no
EOF

    启动 redis 集群服务：

[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6381/redis.conf
[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6382/redis.conf
[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6383/redis.conf
[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6384/redis.conf
[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6385/redis.conf
[root@localhost ~]# redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/6386/redis.conf

    查看 redis 集群启动进程：

[root@localhost ~]# ps aux | grep redis
[root@localhost ~]# netstat -anltp | grep redis

    创建 redis 集群：

[root@localhost ~]# redis-cli -a "test-cluster" --cluster create 192.168.109.135:6381 192.168.109.135:6382 192.168.109.135:6383 192.168.109.135:6384 192.168.109.135:6385 192.168.109.135:6386 --cluster-replicas 1
参数说明：
    --cluster create    # 创建集群
    --cluster-replicas 1    # 表示每个主节点对应多少个从节点

    集群验证：

[root@localhost ~]# redis-cli -h 192.168.109.135 -c -p 6381 -a "test-cluster"
192.168.109.135:6381> set hello world    # 创建一个 key
OK
192.168.109.135:6381> exit    # 退出当前 redis 数据库

[root@localhost ~]# redis-cli -h 192.168.109.135 -c -p 6385 -a "test-cluster"
192.168.109.135:6385> get hello    # 查看刚才创建的 key
-> Redirected to slot [866] located at 192.168.109.135:6381
"world"

简单说一下原理：

    redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

    redis 集群并没有使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了6379端口的节点。

    redis 集群会把数据存在一个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进行数据同步。当读取数据时，也根据一致性哈希算法到对应的 master 节点获取数据。只有当一个master 挂掉之后，才会启动一个对应的 salve 节点，充当 master 。

    需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存活的主节点数小于总节点数的一半时，整个集群就无法提供服务了。