Redis-cluster
叢集結構
特點:
1 所有redis節點(包括主和從)彼此互聯(兩兩通訊),底層使用內部的二進位制傳輸協議,優化傳輸速度;(所有功能特點的基礎)
2 叢集中也有主從,也有高可用的邏輯,但是沒有哨兵程序,整合到主節點的功能裡了;叢集中的事件被主節點(大部分主節點);通過主節點的過半選舉實現哨兵以前的邏輯;
3 客戶端與redis-cluster連線,無需關心分片的計算,客戶端不在關心分片的計算邏輯,內部分發分散式資料(內部有分片計算邏輯),客戶端將key交給redis節點後,叢集內部判斷key值的正確儲存位置,轉發儲存;
4 redis-cluster把所有的主節點對應到[0-16383]整數區間--槽道slot;各自的主節點維護一批槽道號(0-5000,5001-10000,10001-16383);在分片計算時,對key值做hash取模運算(就是取餘,不在使用hashCode,CRC16);key值對應的取模運算結果,將會判斷由哪個節點維護;將key--slot--node,如果我們想要遷移某個key值,必須將對應的slot一併遷移;
核心概念操作的工作原理
儲存獲取值時的轉發邏輯
槽道遷移,資料key遷移
redis的叢集槽道原理
槽道原理拋2個問題:
1 節點接收資料計算槽道號後,如何判斷當前槽道號是否歸我管?
2 判斷不歸本節點管理時,如何獲取正確管理者資訊
槽道邏輯結構
槽道是一種計算邏輯
計算邏輯:
○ 二進位制16384位的位序列可以實現當前節點判斷槽道號管理權的邏輯;(16384位二進位制就是2048個元素的byte陣列)
計算二進位制,獲取人為定義的二進位制下標號(人為定義,計算位移計算),每一位的下標號對應二進位制(1/0),與下標號一直的槽道號到底歸不歸當前節點管理,是通過下標對應的二進位制值判斷1表示管理true,0表示不管理false;
特點:
1每個主節點都管理一批槽道,每個主節點的16384位的二進位制不一樣
2從節點和沒有槽道管理權的主節點的二進位制是全是0
模擬獲取二進位制下標和對應二進位制值的程式碼(byte):
1@Test
2public void test(){
3byte a=55;
4//假設,這個byte二進位制代表位序列中第一個byte
5System.out.println(Integer.toBinaryString(a));
6//獲取定義的0號下標對應的二進位制
7for(int i=0;i<8;i++){
8//第一次移動7位,第二次移動6,第三次移動5
9int move=8-i-1;
10int result=(a>>move)&1;
11System.out.println("當前"+i+"號下標對應的二進位制"+result);
12}
13}
○ 索引陣列
16384個元素的陣列,下標0-16383,每個下標對應的元素引用的變數,指向記憶體中一個儲存下標對應槽道號管理者的索引節點資訊;
總結 :存入資料時,首先對存入的key值進行取模運算,通過計算,得到key值對應的槽道(16384個槽道,其實是一個16389個元素索引陣列,每個陣列元素變數儲存著相對應槽道號管理者的節點資訊), 獲取槽道資訊,根據對應槽道號陣列元素變數的資訊找到對應的主節點,並將資料存入主節點;
如何找到槽道號相對應的主節點???底層是根據二進位制計算得出,是由16384個二進位制位找到主節點的槽道號,並將主節點的相關資訊儲存在槽道號對應陣列元素的變數中.當有資料存入或者取出時,計算key值得槽道號,找到對應的陣列元素,通過這個陣列元素中節點的資訊,找到節點,進行存取操作.
redis叢集的命令
叢集
cluster info ：列印叢集的資訊
cluster nodes ：列出叢集當前已知的所有節點（ node），以及這些節點的相關資訊。
節點
cluster meet <ip> <port> ：將 ip 和 port 所指定的節點新增到叢集當中，讓它成為叢集的一份子。
cluster forget <node_id> ：從叢集中移除 node_id 指定的節點(保證空槽道)。
cluster replicate <node_id> ：將當前節點設定為 node_id 指定的節點的從節點。
cluster saveconfig ：將節點的配置檔案儲存到硬盤裡面。
槽(slot)
cluster addslots <slot> [slot ...] ：將一個或多個槽（ slot）指派（ assign）給當前節點。
cluster delslots <slot> [slot ...] ：移除一個或多個槽對當前節點的指派。
cluster flushslots ：移除指派給當前節點的所有槽，讓當前節點變成一個沒有指派任何槽的節點。
cluster setslot <slot> node <node_id> ：將槽 slot 指派給 node_id 指定的節點，如果槽已經指派給
另一個節點，那麼先讓另一個節點刪除該槽>，然後再進行指派。
cluster setslot <slot> migrating <node_id> ：將本節點的槽 slot 遷移到 node_id 指定的節點中。
cluster setslot <slot> importing <node_id> ：從 node_id 指定的節點中匯入槽 slot 到本節點。
cluster setslot <slot> stable ：取消對槽 slot 的匯入（ import）或者遷移（ migrate）。
鍵
cluster keyslot <key> ：計算鍵 key 應該被放置在哪個槽上。
cluster countkeysinslot <slot> ：返回槽 slot 目前包含的鍵值對數量。
cluster getkeysinslot <slot> <count> ：返回 count 個 slot 槽中的鍵