redis-Cluster第三篇redis-trib.rb 搭建&原理篇

redis-trib.rb简介

redis-trib.rb 是采用 Ruby 实现的 Redis 集群管理工具。内部通过 Cluster 相关命令帮我们简化集群创建、检查、槽迁移和均衡等常见运维操作，使用之前需要安装 Ruby 依赖环境。

搭建集群

安装 Ruby 依赖环境

wget https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/2.5/ruby-2.5.1.tar.gz
yum -y install zlib-devel
tar xvf ruby-2.5.1.tar.gz
cd ruby-2.5.1/
./configure -prefix=/usr/local/ruby
make
make install
cd /usr/local/ruby/
cp bin/ruby /usr/local/bin
cp bin/gem /usr/local/bin

安装rubygem redis依赖

wget http://rubygems.org/downloads/redis-3.3.0.gem
gem install -l redis-3.3.0.gem

查看redis-trib.rb支持的操作

redis-trib.rb help
Usage: redis-trib <command> <options> <arguments ...>

#创建集群
create          host1:port1 ... hostN:portN  
                  --replicas <arg> #带上该参数表示是否有从，arg表示从的数量
#检查集群
check           host:port
#查看集群信息
info            host:port
#修复集群
fix             host:port
                  --timeout <arg>
#在线迁移slot  
reshard         host:port       #个是必传参数，用来从一个节点获取整个集群信息，相当于获取集群信息的入口
                  --from <arg>  #需要从哪些源节点上迁移slot，可从多个源节点完成迁移，以逗号隔开，传递的是节点的node id，还可以直接传递--from all，这样源节点就是集群的所有节点，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入
                  --to <arg>    #slot需要迁移的目的节点的node id，目的节点只能填写一个，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。
                  --slots <arg> #需要迁移的slot数量，不传递该参数的话，则会在迁移过程中提示用户输入。
                  --yes         #设置该参数，可以在打印执行reshard计划的时候，提示用户输入yes确认后再执行reshard
                  --timeout <arg>  #设置migrate命令的超时时间。
                  --pipeline <arg> #定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量，不传的话使用默认值为10。
#平衡集群节点slot数量  
rebalance       host:port
                  --weight <arg>
                  --auto-weights
                  --use-empty-masters
                  --timeout <arg>
                  --simulate 不会真正迁移，测试用的
                  --pipeline <arg> 一次迁移多少分数据
                  --threshold <arg>
#将新节点加入集群 
add-node        new_host:new_port existing_host:existing_port
                  --slave
                  --master-id <arg>
#从集群中删除节点
del-node        host:port node_id
#设置集群节点间心跳连接的超时时间
set-timeout     host:port milliseconds
#在集群全部节点上执行命令
call            host:port command arg arg .. arg
#将外部redis数据导入集群
import          host:port
                  --from <arg>
                  --copy
                  --replace

启动好6个节点之后，使用 redis-trib.rb create 命令完成节点握手和槽分配过程

redis-trib.rb create --replicas 1 47.98.147.49:6391  47.98.147.49:6392  47.98.147.49:6393 47.98.147.49:6394 47.98.147.49:6395 47.98.147.49:6396

--replicas 参数指定集群中每个主节点配备几个从节点，这里设置为1，redis-trib.rb 会尽可能保证主从节点不分配在同一机器下，因此会重新排序节点列表顺序。节点列表顺序用于确定主从角色，先主节点之后是从节点。创建过程中首先会给出主从节点角色分配的计划，并且会生成报告。

Redis-cluster原理

1、节点通信

在分布式存储中需要提供维护节点元数据信息的机制，所谓元数据是指：节点负责哪些数据，是否出现故障等状态信息，Redis 集群采用 Gossip（流言）协议，Gossip 协议工作原理就是节点彼此不断通信交换信息，一段时间后所有的节点都会知道集群完整的信息，这种方式类似流言传播

集群中的每个节点都会单独开辟一个 TCP 通道，用于节点之间彼此通信，通信端口号在基础端口上加10000。
2）每个节点在固定周期内通过特定规则选择几个节点发送 ping 消息。
3）接收到 ping 消息的节点用 pong 消息作为响应。

集群中每个节点通过一定规则挑选要通信的节点，每个节点可能知道全部节点，也可能仅知道部分节点，只要这些节点彼此可以正常通信，最终它们会达到一致的状态。当节点出故障、新节点加入、主从角色变化、槽信息变更等事件发生时，通过不断的 ping/pong 消息通信，经过一段时间后所有的节点都会知道整个集群全部节点的最新状态，从而达到集群状态同步的目的。