Redis与分布式：集群搭建

如果我们服务器的内存不够用了，但是现在我们的Redis又需要继续存储内容，那么这个时候就可以利用集群来实现扩容。

因为单机的内存容量最大就那么多，已经没办法再继续扩展了，但是现在又需要存储更多的内容，这时我们就可以让N台机器上的Redis来分别存储各个部分的数据（每个Redis可以存储1/N的数据量），这样就实现了容量的横向扩展。同时每台Redis还可以配一个从节点，这样就可以更好地保证数据的安全性。

那么问题来，现在用户来了一个写入的请求，数据该写到哪个节点上呢？我们来研究一下集群的机制：

首先，一个Redis集群包含16384个插槽，集群中的每个Redis 实例负责维护一部分插槽以及插槽所映射的键值数据，那么这个插槽是什么意思呢？

实际上，插槽就是键的Hash计算后的一个结果，注意这里出现了计算机网络中的CRC循环冗余校验，这里采用CRC16，能得到16个bit位的数据，也就是说算出来之后结果是0-65535之间，再进行取模，得到最终结果：

Redis key的路由计算公式：slot = CRC16（key） % 16384

结果的值是多少，就应该存放到对应维护的Redis下，比如Redis节点1负责0-25565的插槽，而这时客户端插入了一个新的数据a=10，a在Hash计算后结果为666，那么a就应该存放到1号Redis节点中。简而言之，本质上就是通过哈希算法将插入的数据分摊到各个节点的，所以说哈希算法真的是处处都有用啊。

那么现在我们就来搭建一个简单的Redis集群，这里创建6个配置，注意开启集群模式：

# Normal Redis instances can't be part of a Redis Cluster; only nodes that are
# started as cluster nodes can. In order to start a Redis instance as a
# cluster node enable the cluster support uncommenting the following:
#
cluster-enabled yes

接着记得把所有的持久化文件全部删除，所有的节点内容必须是空的。

然后输入redis-cli.exe --cluster create --cluster-replicas 1 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003，这里的--cluster-replicas 1指的是每个节点配一个从节点：

输入之后，会为你展示客户端默认分配的方案，并且会询问你当前的方案是否合理。可以看到6001/6002/6003都被选为主节点，其他的为从节点，我们直接输入yes即可：

最后分配成功，可以看到插槽的分配情况：

现在我们随便连接一个节点，尝试插入一个值：

在插入时，出现了一个错误，实际上这就是因为a计算出来的哈希值（插槽），不归当前节点管，我们得去管这个插槽的节点执行，通过上面的分配情况，我们可以得到15495属于节点6003管理：

在6003节点插入成功，当然我们也可以使用集群方式连接，这样我们无论在哪个节点都可以插入，只需要添加-c表示以集群模式访问：

可以看到，在6001节点成功对a的值进行了更新，只不过还是被重定向到了6003节点进行插入。

我们可以输入cluster nodes命令来查看当前所有节点的信息：

那么现在如果我们让某一个主节点挂掉会怎么样？现在我们把6001挂掉：

可以看到原本的6001从节点7001，晋升为了新的主节点，而之前的6001已经挂了，现在我们将6001重启试试看：

可以看到6001变成了7001的从节点，那么要是6001和7001都挂了呢？

这时我们尝试插入新的数据：

可以看到，当存在节点不可用时，会无法插入新的数据，现在我们将6001和7001恢复：


可以看到恢复之后又可以继续正常使用了。

最后我们来看一下如何使用Java连接到集群模式下的Redis，我们需要用到JedisCluster对象：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        //和客户端一样，随便连一个就行，也可以多写几个，构造方法有很多种可以选择
        try(JedisCluster cluster = new JedisCluster(new HostAndPort("192.168.0.8", 6003))){
            System.out.println("集群实例数量："+cluster.getClusterNodes().size());
            cluster.set("a", "yyds");
            System.out.println(cluster.get("a"));
        }
    }
}

 操作基本和Jedis对象一样，这里就不多做赘述了。