分布式缓冲-插槽与集群伸缩

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本篇励志：三人行，必有我师焉。

本项目基于B站黑马程序员Java《SpringCloud微服务技术栈》，SpringCloud+RabbitMQ+Docker+Redis+搜索+分布式

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五、Redis分片集群

2. 散列插槽

1. 插槽原理

Redis会把每一个master节点映射到0~16383共16384个插槽（hash slot）上，之前创建集群，输入yes后，显示的集群信息中就能看到：

数据key不是与节点绑定，而是与插槽绑定。redis会根据key的有效部分计算插槽值，分两种情况：

• key中包含"{}"，且“{}”中至少包含1个字符，“{}”中的部分是有效部分
• key中不包含“{}”，整个key都是有效部分

例如：key是num，那么就根据num计算，如果是{itcast}num，则根据itcast计算。计算方式是利用CRC16算法得到一个hash值，然后对16384取余，得到的结果就是slot值。

如图，在7001这个节点执行set a 1时，对a做hash运算，对16384取余，得到的结果是15495，因此要存储到103节点。
到了7003后，执行get num时，对num做hash运算，对16384取余，得到的结果是2765，因此需要切换到7001节点

小结

Redis如何判断某个key应该在哪个实例？

• 将16384个插槽分配到不同的实例
• 根据key的有效部分计算哈希值，对16384取余
• 余数作为插槽，寻找插槽所在实例即可

如何将同一类数据固定的保存在同一个Redis实例？

• 这一类数据使用相同的有效部分，例如key都以{typeId}为前缀

3. 集群伸缩

redis-cli --cluster提供了很多操作集群的命令，可以通过下面方式查看：

redis-cli --cluster help
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比如，添加节点的命令：

案例：

1. 添加7004结点

需求：向集群中添加一个新的master节点，并向其中存储 num = 10

• 启动一个新的redis实例，端口为7004
• 添加7004到之前的集群，并作为一个master节点
• 给7004节点分配插槽，使得num这个key可以存储到7004实例

这里需要两个新的功能：

• 添加一个节点到集群中
• 将部分插槽分配到新插槽

实现：

创建一个文件夹：

mkdir 7004
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拷贝配置文件：

cp redis.conf 7004
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修改配置文件：

sed -i s/6379/7004/g 7004/redis.conf
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启动

redis-server 7004/redis.conf
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添加新节点到redi：

redis-cli --cluster add-node 192.168.179.128:7004 192.168.179.128:7001
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通过命令查看集群状态：

redis-cli -p 7001 cluster nodes
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如图，7004加入了集群，并且默认是一个master节点：

但是，可以看到7004节点的插槽数量为0，因此没有任何数据可以存储到7004上

转移插槽

我们要将num存储到7004节点，因此需要先看看num的插槽是多少：

如上图所示，num的插槽为2765.

我们可以将0~3000的插槽从7001转移到7004，命令格式如下：

redis-cli --cluster reshard 192.168.179.128:7001
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• all：代表全部，也就是三个节点各转移一部分
• 具体的id：目标节点的id
• done：没有了

确认要转移吗？输入yes：

然后，通过命令查看结果：

redis-cli -p 7001 cluster nodes
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测试：

2. 删除7004节点
   语法：

redis-cli --cluster del-node [host]:[port] [node_id]
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删除失败：
7004中存在插槽，需要将其分配出去

再次删除7004节点，成功