10 集群

[10 集群](#10 集群)

[10.1 概述](#10.1 概述)

[(1)分片存储：3 个主节点 "分工存数据"（不是全量复制，即不是把一个节点的所有数据，完整地拷贝到另一个节点）](#(1)分片存储：3 个主节点 “分工存数据”（不是全量复制，即不是把一个节点的所有数据，完整地拷贝到另一个节点）)

比如：

注：

区别：

[(2)主从架构：每个主节点配 1 个从节点](#(2)主从架构：每个主节点配 1 个从节点)

[(3)去中心化：3 个主节点 "地位平等"](#(3)去中心化：3 个主节点 “地位平等”)

[10.2 示例](#10.2 示例)

创建集群目录结构

注：

10.1 概述

下面以3主3从的节点为例

Redis 集群的本质

Redis 集群 = 数据分片存储（3 个主节点分不同数据） + 主从备份（每个主节点配 1 个从节点兜底） + 无中心协作（节点间平等通信）

核心目的：既解决单 Redis 存不下大量数据的问题，又解决单 Redis 挂了业务就崩的问题。

三大核心特性

(1)分片存储：3 个主节点 "分工存数据"（不是全量复制，即不是把一个节点的所有数据，完整地拷贝到另一个节点）

把所有要存的数据，按规则分成 16384 份（叫 "哈希槽"），3 个主节点各分一部分槽位，只存自己负责的那部分数据。

比如：

主节点 7001：存第 0~5460 号槽位的数据（比如用户 ID 1-1000 的信息）；
主节点 7002：存第 5461~10922 号槽位的数据（比如用户 ID 1001-2000 的信息）；
主节点 7003：存第 10923~16383 号槽位的数据（比如用户 ID 2001-3000 的信息）；

注：

哈希槽是通过固定公式自动计算，且集群创建时会自动均分槽位给主节点，全程无需人工干预。但是也可以手动改。
比如：当你执行set user:1000 zhangsan时，Redis 会用以下公式计算这个 key 该存在哪个槽位：

槽位编号 = CRC16(key) % 16384

① CRC16(key)：把 key（比如user:1000）转换成一个数字（比如假设算出来是 5000）；
② % 16384：用这个数字除以 16384 取余数（5000 ÷ 16384 余 5000）；
③ 余数 5000 落在 7001 的 0-5460 范围内 → 这个数据就存在 7001 上；

区别：

主从复制是 "从节点全量拷贝主节点数据"，而集群的主节点之间是 "分工存不同数据"，每个主节点只存一部分。

(2)主从架构：每个主节点配 1 个从节点

3 个主节点（7001/7002/7003）各配 1 个从节点（7004/7005/7006），从节点的作用就是 "备份 + 兜底"：

备份：从节点会全量复制对应主节点的数据（比如 7004 复制 7001 的所有数据）；
兜底：如果 7001 崩了，7004 会自动顶替 7001 的位置，继续提供服务，业务不会中断；
区别： "主从复制" 是集群的 "高可用基础"，集群只是把单组主从扩展成了多组，且多组主节点分工存不同数据。

(3)去中心化：3 个主节点 "地位平等"

集群里没有 "总控节点"，3 个主节点地位完全一样：

节点间通过 "Gossip 协议"（可以理解成 "微信群聊"）互相同步信息：比如 7001 知道 7002 存哪些数据、7003 是否活着；
客户端访问任意节点都能拿到所有数据：比如你连 7001 查 7002 的数，7001 会告诉你 "这个数据在 7002，我帮你转过去"；
如果有中心节点（比如一个 "总节点" 管所有），总节点崩了整个集群就瘫了，去中心化就是为了避免这个问题。

核心点

|---------|--------------------|------------------------------------------------------|
| 知识点 | 总结 | 具体 |
| 集群最小规模 | 3 主 3 从（最少 3 个主节点） | Redis 集群最小需要 3 主 3 从共 6 个节点，3 个主节点保证分片存储，3 个从节点保证高可用 |
| 哈希槽的作用 | 给数据分 "编号"，按编号分配 | 集群把数据分成 16384 个哈希槽，按 CRC16(键名)%16384 算编号，分配给不同主节点 |
| 主从的作用 | 主节点存数据，从节点当备胎 | 主节点负责读写数据，从节点复制主节点数据；主节点故障时，从节点自动升级为主节点 |
| 去中心化的好处 | 没有单点故障，节点平等 | 节点间通过 Gossip 协议通信，无中心节点，任意主节点崩了不影响集群整体通信 |

实践注意点

不能跨主节点查多键：比如同时查 "用户 1000" 和 "用户 1001"（分别存在 7001 和 7002），直接查会报错，必须让两个键落在同一个主节点（比如给键加统一前缀：user:{1000}、user:{1001}）；
集群里只能用 db0：不能用SELECT 1切换数据库，所有数据都存在默认库；
事务不能跨节点：比如想给 7001 和 7002 的数同时执行事务，做不到，只能在单个主节点内执行。

10.2 示例

所有步骤均适配 Redis 5.0.14（弃用 redis-trib.rb，改用 redis-cli --cluster），基于云服务器环境，使用后台启动。

环境前置准备（无需 ruby 环境，Redis5.0 + 内置集群命令）

#1. 确认Redis 5.0.14安装目录（以实际路径为准）
#示例路径：/usr/local/src/redis/redis-5.0.14
#2. 关闭防火墙/selinux（可选，避免端口拦截）
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0 && sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
集群目录与节点配置

创建集群目录结构

复制代码

#创建根目录+7001-7006节点目录（含数据/日志目录）
mkdir -p /usr/local/redis-cluster/700{1..6}/{data,logs}
cd /usr/local/redis-cluster  # 进入集群根目录

生成 7001-7006 节点配置文件

复制代码

#循环生成配置文件（一起复制，无需拆分）
for i in {1..6}
do
cat > 700${i}/redis.conf <<EOF
#核心配置
daemonize yes                    # 后台启动（关键）
port 700${i}                     # 节点端口
cluster-enabled yes              # 开启集群模式
cluster-config-file cluster-nodes-700${i}.conf  # 集群配置文件
cluster-node-timeout 15000       # 集群节点超时时间
appendonly yes                   # 开启AOF持久化
bind 0.0.0.0                     # 绑定所有IP（云服务器必改）
protected-mode no                # 关闭保护模式
requirepass LSL03699             # 访问密码
masterauth LSL03699              # 集群节点间认证密码
#持久化相关
dbfilename dump-700${i}.rdb
logfile /usr/local/redis-cluster/700${i}/logs/redis.log
pidfile /usr/local/redis-cluster/700${i}/data/redis.pid
dir /usr/local/redis-cluster/700${i}/data
appendfilename "appendonly-700${i}.aof"
EOF
done

复制 Redis 5.0.14 核心可执行文件到集群目录

复制代码

#替换为你的Redis 5.0.14源码src目录路径
cp /usr/local/src/redis/redis-5.0.14/src/redis-server ./
cp /usr/local/src/redis/redis-5.0.14/src/redis-cli ./
#给文件加执行权限
chmod +x ./redis-server ./redis-cli

编写 cluster.sh 启动脚本（适配后台启动 + 解决 GitLab 干扰）

cat > cluster.sh <<EOF
#!/bin/bash
if [ "$1" = "start" ]; then
#先清理残留进程（避免端口占用）
pkill -9 redis-server > /dev/null 2>&1
#循环后台启动7001-7006（适配daemonize yes）
for port in 7001 7002 7003 7004 7005 7006
do
./redis-server ./${port}/redis.conf
done
echo "6个Redis节点后台启动完成！"
elif [ "$1" = "stop" ]; then
./redis-cli -a LSL03699 shutdown all > /dev/null 2>&1
pkill -9 redis-server > /dev/null 2>&1
echo "所有Redis节点已停止！"
elif [ "$1" = "status" ]; then
echo "当前Redis集群节点进程："
ps -ef | grep redis-server | grep -E "7001|7002|7003|7004|7005|7006" | grep -v grep
else
echo "用法：./cluster.sh start|stop|status"
fi
EOF
脚本赋权 + 启动节点

#1. 给脚本加执行权限
chmod 777 cluster.sh
#2. 启动所有节点
./cluster.sh start 7001
#3. 验证启动结果（必须看到7001-7006进程）
./cluster.sh status

注：

如果执行启动命令后无进程，需要确认配置文件的daemonize值，检查脚本是否匹配。

复制代码

#若启动后无进程，执行以下修正（一键执行）
cd /usr/local/redis-cluster
for port in 7001 7002 7003 7004 7005 7006
do
#确保配置文件参数正确
sed -i "s/daemonize no/daemonize yes/g" ./${port}/redis.conf
sed -i "s/bind .*/bind 0.0.0.0/g" ./${port}/redis.conf
sed -i "s/protected-mode yes/protected-mode no/g" ./${port}/redis.conf
#确保目录权限
mkdir -p ./${port}/data && chmod 777 ./${port}/data
done
#重新启动
pkill -9 redis-server
./cluster.sh start 7001

创建集群（3 主 3 从）

cd /usr/local/redis-cluster
#--cluster-replicas 1 就是"每1个主节点对应1个从节点"，6个节点会自动分配为3主3从
./redis-cli -a LSL03699 --cluster create 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006 --cluster-replicas 1

验证集群节点角色（确认 3 主 3 从）

#以集群方式登录7001节点
./redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 7001 -a LSL03699
#查看集群节点信息
cluster nodes
#查看集群状态
cluster info