Redis分片集群

分片目标：提高性能，负载均衡，提升上限；

https://pdai.tech/md/db/nosql-redis/db-redis-x-cluster.html

横向扩展可达1000节点；
无代理模式，使用Gossip协议(p2p)去中心化；gossip协议

集群启动过程

1、启动节点

节点启动，会根据配置文件的：

cluster-enabled

来决定是否启动集群模式；

几乎启动方式都跟普通启动一样，只不过会新增2个结构：

clusterState
：集群状态信息；
clusterNode
：保存集群中所有节点的信息；（包括自己）
- 包括：IP、端口、节点名、槽信息等；

2、节点握手

master之间，通过cluster meet命令在Cluster Bus总线上完成节点握手；

3、槽指派

Redis集群通过分片方式，保存数据；

槽：16384个（是一个bit数组），共16384/8 = 2048字节 = 2KB；

当前节点所使用的槽的范围，其值置为1；

当所有槽全部指派给所有集群完毕，整个集群才能上线；

集群下的查询操作(非SmartClient)

1、客户端向节点发送键命令；（get/set） 2、节点根据key值计算槽

接受命令的服务器，会计算出key所在的槽；

def slot_number(key):
    return CRC16(key) & 16384

3、判断槽是否在当前节点：（查看槽数组的值是否为1）

在当前节点，直接进行键命令操作；
不在当前节点，查询出槽在哪个节点，向客户端返回MOVED重定向，引导正确的节点；
如果slot不存在，可能正在迁移；则返回ASK重定向，引导客户端到正在迁移的目标服务器；

4、客户端重新发送键命令到正确的节点；

SmartClient

1、客户端会向集群中的一个可用节点，发送命令，获取槽和节点的映射关系 2、在本地维护映射关系，在执行命令时，本地计算所属节点；节省了一次网络开销； 3、当映射关系变动时，客户端执行命令会出错，再次同步刷新映射关系；

集群下的事务操作

集群无法执行跨节点的事务，同一事务涉及的key，必须存储在同一个节点上；

要做到这一点，Redis提供了

hash tags

，提供给开发者通过命名key的方式，在分片时，将相关的key分到同一个节点；

hash tags

：当一个key中包含：

{bussiness-1}.order

和

{bussiness-1}.payment

时，相同的tag会分到同一个节点；

集群扩缩容

1、启动新的Redis节点； 2、向集群中添加主节点 add-node命令将新Redis节点加入集群；

./redis-cli --cluster --add-node [新增节点] [集群节点]

添加slave节点，并指派主节点：

# --cluster-master-id [主节点id], [从节点ip], [主节点ip]
./src/redis-cli --cluster add-node --cluster-slave --cluster-master-id db10a9d5c1662d9e3ce 127.0.0.1:7008 127.0.0.1:7007

3、给新节点分配hash槽，根据命令提示，指定分配的槽点数量；

./redis-cli --cluster reshard [新增节点]

4、缩容类似；

缓存：Redis集群和分片