Redis Cluster集群动态扩容的实现

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Redis Cluster集群动态扩容的实现》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

一、引言

上一篇文章我们一步一步的教大家搭建了Redis的Cluster集群环境，形成了3个主节点和3个从节点的Cluster的环境。当然，大家可以使用 Cluster info 命令查看Cluster集群的状态，也可以使用Cluster Nodes 命令来详细了解Cluster集群每个节点的详细信息和关系。我们可以在主节点上增加数据、操作数据，也可以在从节点上读取数据，这些操作当然都没有问题。我们今天这篇文章主要是讲解一下如何在不停掉Cluster集群环境的情况下，动态的往集群环境中增加主、从节点和动态的从集群环境中删除节点。好了，废话不多说，开始我们今天的讲解。在开始之前，先要说明一下，因为redis的动态扩容操作都是通过redis-trib.rb脚本文件来完成的，所以我们先来看看对这个脚本文件的说明，效果如图：

[root@linux redis] # ruby redis-trib.rb

二、Cluster集群增加操作

现在正好开始我们的操作，我把增加节点和删除节点分开来写，并且增加或者删除节点，我都分了两个方面来说，一个方面是主节点的操作，另一个方面是从节点的操作，因为主、从节点在操作上会有差异，所以分来来说。增加节点的顺序是先增加Master主节点，然后在增加Slave从节点。当然这篇文章是在上一篇文章所讲的Cluster集群模式的基础之上来讲的，那就让我们先来看看上一篇文章所建立的Cluster集群模式的详细信息。效果如图：

1、动态增加Master主服务器节点

1.1、创建目录7006（Master主节点文件夹）和7007（Slave从节点文件夹），并从以前Cluster集群节点7000-7005任一节点中拷贝配置文件redis.conf到7006和7007目录下。

[root@linux redis-cluster]# pwd
         　　 　　  [root@linux redis-cluster]# /root/application/program/redis-cluster/

         　　  　　 [root@linux redis-cluster]# mkdir 7006 7007

         　　  　　 [root@linux redis-cluster]# ls
           　　　　 7000 7001 7002 7003 7004 7005 7006 7007

                   [root@linux redis-cluster]# cp 7000/redis.conf 7006
                   [root@linux redis-cluster]# cp 7000/redis.conf 7007

1、创建目录：

2、拷贝配置文件：

1.2、修改配置文件，将7006和7007目录下面的redis.conf配置文件的端口进行相应修改，与自己的目录名称保持一致，修改项目如下：（在linux环境下可以执行如下命令进行全局替换：:%s/7000/7006/g，%s/7000/7007/g，保存并退出则可）

1.2.1、7006节点的配置文件：redis.conf

bind 192.168.127.130

                　　　　　　port 7006
    
                　　　　　　daemonize yes

               　　 　　　　pidfile /var/run/redis-7006.pid

                　　　　　　logfile /root/application/program/redis-cluster/7006/redis.log
    
                　　　　　　dir /root/application/program/redis-cluster/7006/

                　　　　　　cluster-enabled yes

                　　　　　　cluster-config-file nodes-7006.conf


               　　 　　　　cluster-node-timeout 15000

                　　　　　　appendonly yes

                　　　　　　appendfsync always

1.2.2、7007节点的配置文件：redis.conf

bind 192.168.127.130

                　　　　　　port 7007

                　　　　　　daemonize yes

                　　　　　　pidfile /var/run/redis-7007.pid

                　　　　　　logfile /root/application/program/redis-cluster/7007/redis.log
    
                　　　　　　dir /root/application/program/redis-cluster/7007/

                　　　　　　cluster-enabled yes

                　　　　　　cluster-config-file nodes-7007.conf


                　　　　　　cluster-node-timeout 15000

                　　　　　　appendonly yes

                　　　　　　appendfsync always

1.3、启动7006和7007目录下Redis实例，并查看效果。

[root@linux redis]# pwd
            　　　　[root@linux redis]# /root/application/program/redis/


            　　　　[root@linux redis]# redis-server ../redis-cluster/7006/redis.conf
            　　　　[root@linux redis]# redis-server ../redis-cluster/7007/redis.conf

效果如图：

1.4、将7006主节点加入到Cluster集群。

　[root@linux redis]# pwd
            　　　　[root@linux redis]# /root/application/program/redis/

            　　　　[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb add-node 192.168.127.130:7006 192.168.127.130:7000

注意：当添加新节点成功以后，新的节点不会有任何数据，因为他没有分配任何的数据Slot（哈希slots）,这一步需要手动操作。

1.4.1、增加7006：（192.168.127.130:7006，截图地址错误，端口号是7006，不是9006）

1.4.2、节点增加成功。

1.4.3、cluster info 验证：

1.4.4、cluster nodes验证：

1.5、为7006Master主节点分配数据Slots，分配方法是从集群中知道任何一个主节点（因为只有Master主节点才有数据slots）,然后对其进行重新分片工作。

[root@linux redis]# pwd
            　　　　[root@linux redis]# /root/application/program/redis/

            　　　　[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb reshard 192.168.127.130:7000

1.5.1、分配数据槽：

1.5.2、选择接收数据槽的节点和数据槽产生的方式：

1.5.3、执行分配计划：

1.5.4、数据槽分配成功：

2、动态增加Slave从服务器节点

在增加主节点7006的时候，前面的3步是共有的，也就是从1.1-1.3，之后才是建立主节点的内容，前面的3步骤针对从节点7007也是必须的，我只是把这些步骤写到了创建主节点7006的步骤里，大家请知晓。

2.1、将7007节点增加到集群中

[root@linux redis]# pwd
[root@linux redis]# /root/application/program/redis/
[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb add-node 192.168.127.130:7007 192.168.127.130:7000

效果如图：

2.2、指定7007节点作为7006的从节点，实现主从的配置。

[root@linux redis]# pwd
[root@linux redis]# /root/application/program/redis/
[root@linux redis]# redis-cli -c -h 192.168.127.130 -p 7007  //登陆7007
192.168.127.130::7007>cluster replicate 71ecd970838e9b400a2a6a15cd30a94ab96203bf(主节点的ID，这里是7006)
192.168.127.130::7007>OK

效果如图：

三、Cluster集群删除操作

由于我们在上面的步骤里面创建7006和7007两个主从的节点，下面接下来的操作，我就是从这个Cluster集群模式中动态的删除掉这两个节点。删除的顺序是先删除Slave从节点，然后在删除Master主节点，最后还原到我们上一篇文章建立的Cluster集群模式，也就是3个主节点和3个从节点。现在是4个主节点和4个从节点。效果如图：

1、动态删除Slave从服务器节点

1.1、删除7007从节点，输入del-node命令，指定删除节点的IP地址和Port端口号，同时还要提供该从节点ID名称。

[root@linux redis]# pwd
[root@linux redis]# /root/application/program/redis/
[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb del-node 192.168.127.130:7007 991ed242102aaa08873eb9404a18e0618a4e37bd

删除成功如图：　　　　　　　　

删除前如图：　　　　　　　　　　

删除后如图：

2、动态删除Master主服务器节点

要想删除Master主节点，可能要繁琐一些。因为在Master主节点上有数据槽（slots）,为了保证数据的不丢失，必须把这些数据槽迁移到其他Master主节点上，然后在删除主节点。

2.1、重新分片，把要删除的Master主节点的数据槽移动到其他Master主节点上，以免数据丢失。

[root@linux redis]# pwd
[root@linux redis]# /root/application/program/redis/
[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb reshard 192.168.127.130:7006

2.1.1、移除多少槽如图：创建输入200，这里要输入199，因为计数是从0开始的，切记。

2.1.2、接受槽的Master主节点ID：这个节点可以是任意一个主节点都可以，我选择7002，ID是：3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c

2.1.3、从哪个主节点移除，该主节点是7006，ID是：71ecd970838e9b400a2a6a15cd30a94ab96203bf

2.1.4、执行分区计划，选择yes。分区完成，效果如图：

2.1.5、当前7006主节点已经没有数据槽了。

2.2、删除7006主节点，提供要删除节点的IP地址和Port端口，当然还有要删除的节点的ID名称。

[root@linux redis]# pwd
[root@linux redis]# /root/application/program/redis/
[root@linux redis]# ruby redis-trib.rb del-node 192.168.127.130:7006 71ecd970838e9b400a2a6a15cd30a94ab96203bf

2.2.1、删除成功　　

2.2.2、查看节点效果　　　

四、总结

今天就写到这里了，做一个小小的总结。主从复制和哨兵模式这两个集群模式由于不能动态扩容，而且主节点之间（有多个主节点的情况）数据完全一样，导致了主节点的容量成了整个集群的瓶颈，如果想扩展集群容量，必须扩展主节点的容量。由于以上的问题，redis在3.0开始Cluster集群模式，这个模式在主节点之间数据是不一样的，数据也可以根据需求自动转向其他节点。这样就可以实现横向动态扩容，新增加的主从节点，用于存储新的数据则可，对以前的节点的数据不会有任何影响。再者说，配置也很简单，这才是我们所需要的集群模式。

今天关于《Redis Cluster集群动态扩容的实现》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！