redis集群端口开启 redis 集群启动

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mob6454cc7acbf7 2023-08-30 11:41:09

文章标签 redis集群端口开启 redis 数据库客户端 文章分类 Redis 数据库

Redis集群是Redis提供的分布式数据库方案，集群通过切片来实现数据共享。

一.节点

最开始各个节点都是独立的，要进行连接，使用 cluster meet <ip> <port> 命令。

cluster nodes 查看集群中的Node信息

例如： A，B,C三个节点，A,向B发送cluster meet Bip,Bport，AB集群成立，A再向C发送命令，ABC集群成立。

1.启动节点：判断配置文件中cluster-enabled属性，是否开启了集群。开启了，就把自己设为一个节点，没有就是单机模式。

redis集群端口开启 redis 集群启动_客户端

作为节点Node启动时，会按照单机模式的配置组件继续使用，比如redisServer和redisClient结构继续保存信息，但是与cluster有关的信息，保存在了clusterNode，clusterLink，clusterState结构里面。

2.集群数据结构：

clusterNode，保存一个点的当前状态，创建时间，名字，ip,端口号等等。它不仅记录集群中其他节点，还记录了自己。里面存在一个clusterlink结构，它和redisClient一个概念，是连接状态。还有一个cluseterState结构，保存了当前节点视角任务的集群状态。

struct clusterNode{
    //创建节点的时间
    mstime_t ctime;
    //节点的名字，由40个十六进制字符组成
    char name[REDIS_CLUSTER_NAMELEN];
    
    //节点标识
    //记录节点的角色，以及状态
    int flags;
    //节点当前的配置纪元，用于实现故障转移
    uint64_t configEpoch;
    //节点的ip地址
    char ip[REDIS_IP_STR_LEN];
    //节点的断开号
    int port
    //保存连接节点所需的有关信息
    clusterLink *link;
    ...
};

typedef struct clusterLink{
    //连接的创建时间
    mstime_t ctime;
    //tcp套接字描述符
    int fd;
    //输出缓冲区，保存着等待发送给其他节点的信息 message
    sds sndbuf;
    //输入缓冲区，保存着从其他节点接收到的信息
    sds rcvbuf;
    //与这个连接相关联的节点，如果没有的化就为Null
    struct clusterNode *node;
}clusterLink;

每个节点都保存着一个clusterState结构，该结构记录了当前节点的视觉下，集群目前所处的状态：

typedef struct clusterState{
    //指向当前节点的指针
    clusterNode *myself;
    //集群当前的配置纪元，用于实现故障转移
    uint64_t currentEpoch;
    //集群当前的状态: 在线or 下线
    int state;
    //集群中至少 处理着一个槽的节点 的数量（节点的数量）
    int size;
    //集群节点的名单，包括自己，字典的key是node的name，value对应clusterNode结构
    dict *nodes;
    ...
}clusterState;

3.cluster meet命令的实现

A命令发送,B接收，握手，A创建一个clusterNode，添加到clusterState的nodes里面，然后发送一条meet信息，B收到，B创建一个clusterNode结构,添加到自己的ClusterState.nodes字典中。然后B向A发送pong，A收到B返回的pong信息，就B能收到A的信息，A再返回一条ping信息。此处是三次握手。

redis集群端口开启 redis 集群启动_redis集群端口开启_02

A与B连接之后，A节点把B的信息传播给集群中其他节点，进行连接通信。

二.槽指派

集群通过分片来处理数据库中键值对，将整个数据库分为16384个槽slot，每个键都是其中的一个，当数据库中的每个槽都有存在节点处理的时候，集群上线成功，反之失败。节点连接建立，例如A,B,C，下一步就需要给这三个节点分配槽点。

使用命令：cluster addslots index index ... index 直接指派该node 需要负责的槽点。

struct clusterNode{
    unsigned char slots[16384/8];
    int numslots;
    ...
}

1.记录节点中的槽指派信息

clusterNode中的属性char slots[]，二进制位数组，包含16384个二进制位（一个字节占8位），这里就是位图法。为1，表示该节点复制该槽点。存在 16384/8 = 2048个字节

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2.传播节点的槽指派信息

node除了将自己负责的槽点，保存在clusterNode结构的slots属性和numslots属性外，还将自己负责的槽点发送给集群中其他节点。

接收方收到信息后，在本node中存在clusterState的nodes属性，里面保存了各个node，接收方将收到的信息，保存到对应node的clusterNode中的slots[]中！

3.记录集群所有槽的指派信息

当分配完成，收到所有other node的solts[]信息之后，clusterState中nodes就记录了集群16384个槽的指派信息，同时clusterState的直接成员 clusterNode *slots[16384]也记录了槽对应的节点信息。每一槽都指向一个node信息。这也做的目的是快速访问，不仅能得到node负责了哪些slots，而且还能快速获得slot被哪个node负责。

4.cluster addslots命令的实现

这个命令接收一个or多个槽位作为参数，收到该命令的server将负责参数给出的slots。

三.在集群中执行命令

现在集群上线成功，可以发送命令了。当客户端发送命令，有一个节点负责接收，然后计算键的位置，如果该slot是属于本node处理的，那么就直接进行处理，如果发现不是本node，那么会通过ClusterState的slots[]属性，找到该slot指向的node，得到该node的ip:port信息，返回给客户端，也就是MOVED错误，客户端获得该错误之后，根据moved信息指向正确的node节点发送命令。

这里存在一个问题？那么如果要发送多个命令，是否会存在多次跳转的问题，那么客户端操作就显得很麻烦！

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