Redis集群模式概述

Redis集群模式简介

FROM ChatGPT：
Redis集群是Redis的一种高可用解决方案，它通过在多个节点上分片存储数据，实现数据的高可用和扩展。Redis集群最初是在Redis 3.0版本中引入的。

Redis集群的节点由多个主节点和从节点组成，每个主节点都有多个从节点。集群中的每个节点都维护了整个集群的状态信息，节点之间通过Gossip协议进行通信，通过相互交换状态信息来保持集群中节点的一致性。Redis集群使用的哈希槽（hash slot）将键映射到不同的节点，实现了数据的分布式存储。

Redis集群的优点包括：

• 高可用：当集群中的某个节点故障时，集群仍然可以正常运行。
• 扩展性：Redis集群可以支持更多的数据和客户端请求，可以通过增加节点来实现横向扩展。
• 分布式：Redis集群可以将数据分散在不同的节点上，使得数据的读写负载得到了平衡，提高了Redis的性能。

但是Redis集群也存在一些限制和注意事项，例如：

• Redis集群只能支持单个数据库空间，不能在不同节点之间存储不同的数据库。
• Redis集群不支持事务嵌套和 Lua 脚本中的事务操作。
• Redis集群使用的是哈希槽分片，因此在集群运行过程中，不能动态添加或删除哈希槽，否则会导致数据的迁移，对集群性能产生影响。

在实际应用中，如果需要使用Redis集群，需要对集群中的节点进行适当的配置和调优，以确保集群的高可用性、性能和可靠性。

Redis集群容错机制

Redis集群的节点由多个主节点和从节点组成，每个主节点都有多个从节点，从节点和主节点的数据一致。
从节点挂掉，不会影响redis集群数据的写入和读取，只会降低读取的性能和容错能力。从节点启动后会自动从主节点同步数据。
主节点挂掉，Redis集群会将该主节点的从节点切换为新的主节点（一般在几秒内完成），以保证数据可用性和一致性，在新的主节点选出来之前，集群写能力不可用。

参考文档：

• docker搭建3主3从redis集群(主从容错切换、主从扩容、主从缩容)
• K8S部署Redis Cluster集群（三主三从模式）
• redis集群节点宕机
• 深入理解redis cluster的failover机制
• CLUSTER FAILOVER
• Scaling with Redis Cluster

Redis集群操作命令

cluster命令查看和操作redis集群。
通过给定可选的参数 section ，可以让命令只返回某一部分的信息：

• cluster info：打印redis集群的信息
• cluster slots：列出集群的槽信息
• cluster nodes：列出集群当前已知的所有节点（node），以及这些节点的相关信息
• cluster meet <ip> <port>：将 ip 和 port 所指定的节点添加到集群当中，让它成为集群的一份子
• cluster forget <node_id>：从集群中移除 node_id 指定的节点
• cluster failover：该命令只能在群集slave节点执行，让slave节点进行一次人工故障切换，成为master。切换过程中redis会阻塞请求（10s），切换完成再处理请求。

Redis集群重启

需求描述：
192.168.56.101-103 三台机器，使用7001和7002端口，搭建了redis集群。
现在想降低内存碎片率，因此计划对redis集群进行重启。

根据Redis集群容错机制，应该挨个节点重启，先重启从节点，再重启主节点。

1、查看master和slave节点

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7001 -a 'xxx' cluster nodes
redis-cli --cluster check 192.168.56.101:7001 -a 'xxx'

其中-c参数的作用是启用集群模式，这样可以自动重定向到正确的节点。

2、挨个从节点重启（端口可能是7001，也可能是7002），一个节点重启完成再进行下一个

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7002.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.101:7002 -a 'xxx'

redis-cli -c -h 192.168.56.102 -p 7002 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7002.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.102:7002 -a 'xxx'

redis-cli -c -h 192.168.56.103 -p 7002 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7002.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.103:7002 -a 'xxx'

3、挨个主节点重启（端口可能是7001，也可能是7002），一个节点重启完成再进行下一个

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7001 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7001.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.101:7001 -a 'xxx'

redis-cli -c -h 192.168.56.102 -p 7001 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7001.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.102:7001 -a 'xxx'

redis-cli -c -h 192.168.56.103 -p 7001 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7001.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.103:7001 -a 'xxx'

Redis集群异常排查

Redis集群模式，Java访问Redis集群报错：

io.lettuce.core.RedisCommandExecutionException: CLUSTERDOWN The cluster is down

排查方法：

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7001 -a 'xxx' cluster nodes
redis-cli --cluster check 192.168.56.101:7001 -a 'xxx'
# yum install -y ruby
# cd redis-6.2.4/src
# ./redis-trib.rb check 192.168.56.101:7001 -a 'xxx'

发现报错：

[ERR] Nodes don't agree about configuration!
>>> Check for open slots...
[WARNING] Node 192.168.56.101:7002 has slots in importing state ...

解决办法一：重新握手。

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' cluster meet 192.168.56.101 7001
redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' cluster meet 192.168.56.102 7001
redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' cluster meet 192.168.56.102 7002
redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' cluster meet 192.168.56.103 7001
redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' cluster meet 192.168.56.103 7001

参考文档：Redis [ERR] Nodes don’t agree about configuration!

解决办法二（推荐）：重启redis节点。

redis-cli -c -h 192.168.56.101 -p 7002 -a 'xxx' shutdown
redis-server /path/to/conf/7002.conf
redis-cli --cluster check 192.168.56.101:7001 -a 'xxx'