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redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作）

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作），小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含14278字，纯文字阅读大概需要21分钟。

内容图文

redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作）

文章主目录

Redis集群简介
Redis集群搭建
Redis集群分区原理
集群操作
参考文档

本文是redis学习系列的第四篇，前面我们学习了redis的数据结构和一些高级特性，点击下面链接可回看

《详细讲解redis数据结构（内存模型）以及常用命令》

《redis高级应用（主从、事务与锁、持久化）》

本文我们继续学习redis的高级特性——集群。本文主要内容包括集群搭建、集群分区原理和集群操作的学习。

Redis集群简介

Redis 集群是3.0之后才引入的，在3.0之前，使用哨兵（sentinel）机制（本文将不做介绍，大家可另行查阅）来监控各个节点之间的状态。Redis 集群可谓是让很多人久等了。

Redis 集群是一组能进行数据共享的Redis 实例（服务或者节点）的设施，集群可以使用的功能是普通单机 Redis 所能使用的功能的一个子集；Redis 集群通常具有高可用、可扩展性、分布式、容错等特性。了解redis的集群后，这些晦涩的概念可结合redis的主从、集群分区和集群运维等角度理解体会。

Redis集群搭建

创建集群文件夹

在/usr/local/下新建redis-cluster目录并在redis-cluster下新建7031~7036共6个文件夹，这6个文件夹代表创建redis集群的6个节点。如下

[root@localhost local]# mkdir -p /usr/local/redis-cluster

[root@localhost redis-cluster]# mkdir 7031 7032 7033 7034 7035 7036

拷贝修改配置文件

将已有的/usr/local/redis/etc/下的redis.conf拷贝到新创建的7031目录中

[root@localhost etc]# cp redis.conf /usr/local/redis-cluster/7031

[root@localhost 7031]# vi redis.conf

修改项如下：

（1）绑定端口，port 7031

（2）绑定IP，bind 192.168.2.128

（3）指定数据存放路径，dir /usr/local/redis-cluster/7031

（4）启动集群模式，cluster-enabled yes

（5）指定集群节点配置文件，cluster-config-file nodes-7031.conf

（6）后台启动，daemonize yes

（7）指定集群节点超时时间，cluster-node-timeout 5000

（8）指定持久化方式，appendonly yes

上面红色项目最好全部设置，不然会出意想不到的错误，703x最好与节点文件夹保持一致。

将7031的redis.conf改完后再拷贝到剩下的5个目录中，然后只要全局替换redis.conf中的7031为相应的节点即可。

安装ruby

由于Redis 集群客户端实现很少，redis集群的启动需要用到ruby实现的redis-trib.rb，所以我们需要先安装ruby。

[root@localhost redis-cluster]# yum install ruby

[root@localhost redis-cluster]# yum install rubygems

[root@localhost redis-cluster]# gem install redis

启动redis实例

[root@localhost redis-cluster]#

/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis-cluster/7031/redis.conf

分别启动6个redis实例。也可以用脚本循环启动，这样更方便省时

[root@localhost redis-cluster]#

for((i=1;i<=6;i++)); do /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis-cluster/703$i/redis.conf; done

查看redis实例是否启动成功

[root@localhost redis-cluster]# netstat -tunpl | grep redis-server

#或者

[root@localhost redis-cluster]# ps -ef | grep redis-server

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创建并启动集群

[root@localhost ~]# cd /usr/local/redis/bin/

[root@localhost bin]#./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.2.128:7031 192.168.2.128:7032 192.168.2.128:7033 192.168.2.128:7034 192.168.2.128:7035 192.168.2.128:7036

命令的意义如下：

给定 redis-trib.rb 程序的命令是 create，表示创建一个新的集群。选项 --replicas 1 表示为集群中的每个主节点创建一个从节点。之后跟着的其他参数则是实例的地址列表，指定使用这些地址所指示的实例来创建新集群。

>>> Creating cluster

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...

Using 3 masters:

192.168.2.128:7031

192.168.2.128:7032

192.168.2.128:7033

Adding replica 192.168.2.128:7034 to 192.168.2.128:7031

Adding replica 192.168.2.128:7035 to 192.168.2.128:7032

Adding replica 192.168.2.128:7036 to 192.168.2.128:7033

......

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

“All 16384 slots covered.”表示集群中的 16384 个槽都有至少一个主节点在处理，集群运作正常。从打印出来的信息也可以看出，7031，7032，7033是主节点，其它三个是从节点。

客户端连接集群

集群启动成功后，我们就可以用任意一个客户端连接集群了，如下

[root@localhost bin]# /usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.2.128 -p 7031

192.168.2.128:7031> info

# Server

redis_version:3.2.0

redis_git_sha1:00000000

redis_git_dirty:0

redis_build_id:f8fcffd133fe3364

redis_mode:cluster

os:Linux 2.6.32-504.el6.x86_64 x86_64

arch_bits:64

可以使用 cluster info命令查看集群信息，cluster nodes命令查看集群节点信息。

集群关闭

关闭集群需要逐个关闭

[root@localhost redis-cluster]#

for((i=1;i<=6;i++)); do /usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.2.128 -p 703$i shutdown; done

如果重新启动集群报以下错误

[ERR] Node 192.168.2.128:7031 is not empty. Either the node already knows other nodes (check with CLUSTER NODES) or contains some key in database 0.

需要清除杀掉redis实例，然后删除每个节点下的临时数据文件appendonly.aof，dump.rdb，nodes-703x.conf，然后再重新启动redis实例即可启动集群。

[root@localhost redis-cluster]#for((i=1;i<=6;i++)); do cd 703$i; rm -rf appendonly.aof; rm -rf dump.rdb; rm -rf nodes-703$i.conf; cd ..; done

集群测试

下面我们先来体验一下集群的set,get简单操作，后面我们会进一步学习集群的更多操作。

192.168.2.128:7031> set name "zhangsan"

-> Redirected to slot [5798] located at 192.168.2.128:7032

192.168.2.128:7032> set age 20

-> Redirected to slot [741] located at 192.168.2.128:7031

192.168.2.128:7031> set sex "man"

192.168.2.128:7031>

如果在连接客户端的时候不加-c选项set key时则会报MOVED 的错误：

[root@localhost bin]# /usr/local/redis/bin/redis-cli -h 192.168.2.128 -p 7031

192.168.2.128:7031> set name "zhangsan"

(error) MOVED 5798 192.168.2.128:7032

192.168.2.128:7031> set age 20

192.168.2.128:7031> set sex "man"

192.168.2.128:7031>

来看看取值又是怎么样

192.168.2.128:7031> get name

-> Redirected to slot [5798] located at 192.168.2.128:7032

"zhangsan"

192.168.2.128:7032> get age

-> Redirected to slot [741] located at 192.168.2.128:7031

"20"

192.168.2.128:7031> get sex

"man"

192.168.2.128:7031>

可以看到，客户端连接加-c选项的时候，存储和提取key的时候不断在7031和7032之间跳转，这个称为客户端重定向。之所以发生客户端重定向，是因为Redis Cluster中的每个Master节点都会负责一部分的槽(slot)，存取的时候都会进行键值空间计算定位key映射在哪个槽(slot)上，如果映射的槽(slot)正好是当前Master节点负责则直接存取，否则就跳转到其他Master节点负的槽(slot)中存取，这个过程对客户端是透明的。继续看下文的集群分区原理。

Redis集群分区原理

槽(slot)的基本概念

从上面集群的简单操作中，我们已经知道redis存取key的时候，都要定位相应的槽(slot)。

Redis 集群键分布算法使用数据分片（sharding）而非一致性哈希（consistency hashing）来实现：一个 Redis 集群包含 16384 个哈希槽（hash slot），它们的编号为0、1、2、3……16382、16383，这个槽是一个逻辑意义上的槽，实际上并不存在。redis中的每个key都属于这 16384 个哈希槽的其中一个，存取key时都要进行key->slot的映射计算。

下面我们来看看启动集群时候打印的信息:

>>> Creating cluster

>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...

Using 3 masters:

192.168.2.128:7031

192.168.2.128:7032

192.168.2.128:7033

Adding replica 192.168.2.128:7034 to 192.168.2.128:7031

Adding replica 192.168.2.128:7035 to 192.168.2.128:7032

Adding replica 192.168.2.128:7036 to 192.168.2.128:7033

M: bee706db5ae182c5be9b9bdf94c2d6f3f8c8ec5c 192.168.2.128:7031

slots:0-5460 (5461 slots) master

M: 72826f06dbf3be163f2f456ca24caed76a15bdf4 192.168.2.128:7032

slots:5461-10922 (5462 slots) master

M: ab6e9d1dfc471225eef01e57be563157f81d26b3 192.168.2.128:7033

slots:10923-16383 (5461 slots) master

......

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

从上面信息可以看出，创建集群的时候，哈希槽被分配到了三个主节点上，从节点是没有哈希槽的。7031负责编号为0-5460 共5461个 slots，7032负责编号为 5461-10922共5462 个 slots，7033负责编号为10923-16383 共5461个 slots。

键-槽映射算法

和memcached一样，redis也采用一定的算法进行键-槽（key->slot）之间的映射。memcached采用一致性哈希（consistency hashing）算法进行键-节点（key-node）之间的映射，而redis集群使用集群公式来计算键 key 属于哪个槽：

HASH_SLOT（key）= CRC16(key) % 16384

其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和。key经过公式计算后得到所对应的哈希槽，而哈希槽被某个主节点管理，从而确定key在哪个主节点上存取，这也是redis将数据均匀分布到各个节点上的基础。

键-槽-节点（key->slot->node）映射示意图

集群分区好处

无论是memcached的一致性哈希算法，还是redis的集群分区，最主要的目的都是在移除、添加一个节点时对已经存在的缓存数据的定位影响尽可能的降到最小。redis将哈希槽分布到不同节点的做法使得用户可以很容易地向集群中添加或者删除节点，比如说：

l 如果用户将新节点 D 添加到集群中，那么集群只需要将节点 A 、B 、 C 中的某些槽移动到节点 D 就可以了。

l 与此类似，如果用户要从集群中移除节点 A ，那么集群只需要将节点 A 中的所有哈希槽移动到节点 B 和节点 C ，然后再移除空白（不包含任何哈希槽）的节点 A 就可以了。

因为将一个哈希槽从一个节点移动到另一个节点不会造成节点阻塞，所以无论是添加新节点还是移除已存在节点，又或者改变某个节点包含的哈希槽数量，都不会造成集群下线，从而保证集群的可用性。下面我们就来学习下集群中节点的增加和删除。

集群操作

集群操作包括查看集群信息，查看集群节点信息，向集群中增加节点、删除节点，重新分配槽等操作。

查看集群信息

cluster info 查看集群状态，槽分配，集群大小等，cluster nodes也可查看主从节点。

192.168.2.128:7031> cluster info

cluster_state:ok

cluster_slots_assigned:16384

cluster_slots_ok:16384

cluster_slots_pfail:0

cluster_slots_fail:0

cluster_known_nodes:6

cluster_size:3

cluster_current_epoch:6

cluster_my_epoch:1

cluster_stats_messages_sent:119

cluster_stats_messages_received:119

192.168.2.128:7031>

新增节点

（1）新增节点配置文件

执行下面的脚本创建脚本配置文件

[root@localhost redis-cluster]# mkdir /usr/local/redis-cluster/7037 && cp /usr/local/redis-cluster/7031/redis.conf /usr/local/redis-cluster/7037/redis.conf && sed -i "s/7031/7037/g" /usr/local/redis-cluster/7037/redis.conf

（2）启动新增节点

[root@localhost bin]# /usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis-cluster/7037/redis.conf

（3）添加节点到集群

现在已经添加了新增一个节点所需的配置文件，但是这个这点还没有添加到集群中，现在让它成为集群中的一个主节点

[root@localhost redis-cluster]# cd /usr/local/redis/bin/

[root@localhost bin]# ./redis-trib.rb add-node 192.168.2.128:7037 192.168.2.128:7036

>>> Adding node 192.168.2.128:7037 to cluster 192.168.2.128:7036

>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.2.128:7036)

S: 2c8d72f1914f9d6052065f7e9910cc675c3c717b 192.168.2.128:7036

slots: (0 slots) slave

replicates 6dbb4aa323864265c9507cf336ef7d3b95ea8d1b

M: 6dbb4aa323864265c9507cf336ef7d3b95ea8d1b 192.168.2.128:7033

slots:10923-16383 (5461 slots) master

1 additional replica(s)

S: 791a7924709bfd7ef5c36d9b9c838925e41e3c2e 192.168.2.128:7034

slots: (0 slots) slave

replicates d9e3c78a7c49689c29ab67a8a17be9d95cb08452

M: d9e3c78a7c49689c29ab67a8a17be9d95cb08452 192.168.2.128:7031

slots:0-5460 (5461 slots) master

1 additional replica(s)

M: 69b63d8db629fa8a689dd1ed25ed941c076d4111 192.168.2.128:7032

slots:5461-10922 (5462 slots) master

1 additional replica(s)

S: e669a91866225279aafcac29bf07b826eb5be91c 192.168.2.128:7035

slots: (0 slots) slave

replicates 69b63d8db629fa8a689dd1ed25ed941c076d4111

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

>>> Send CLUSTER MEET to node 192.168.2.128:7037 to make it join the cluster.

[OK] New node added correctly.

[root@localhost bin]#

./redis-trib.rb add-node 命令中，7037 是新增的主节点，7036 是集群中已有的从节点。再来看看集群信息

192.168.2.128:7031> cluster info

cluster_state:ok

cluster_slots_assigned:16384

cluster_slots_ok:16384

cluster_slots_pfail:0

cluster_slots_fail:0

cluster_known_nodes:7

cluster_size:3

cluster_current_epoch:6

cluster_my_epoch:1

cluster_stats_messages_sent:11256

cluster_stats_messages_received:11256

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（4）分配槽

从添加主节点输出信息和查看集群信息中可以看出，我们已经成功的向集群中添加了一个主节点，但是这个主节还没有成为真正的主节点，因为还没有分配槽（slot），也没有从节点，现在要给它分配槽（slot）

[root@localhost bin]# ./redis-trib.rb reshard 192.168.2.128:7031

>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.2.128:7031)

M: 1a544a9884e0b3b9a73db80633621bd90ceff64a 192.168.2.128:7031

......

[OK] All nodes agree about slots configuration.

>>> Check for open slots...

>>> Check slots coverage...

[OK] All 16384 slots covered.

How many slots do you want to move (from 1 to 16384)? 1024

What is the receiving node ID?

系统提示要移动多少个配槽（slot）,并且配槽（slot）要移动到哪个节点，任意输入一个数，如1024，再输入新增节点的ID cf48228259def4e51e7e74448e05b7a6c8f5713f.

What is the receiving node ID? cf48228259def4e51e7e74448e05b7a6c8f5713f

Please enter all the source node IDs.

Type 'all' to use all the nodes as source nodes for the hash slots.

Type 'done' once you entered all the source nodes IDs.

Source node #1:

然后提示要从哪几个节点中移除1024个槽（slot），这里输入‘all’表示从所有的主节点中随机转移，凑够1024个哈希槽，然后就开始从新分配槽（slot）了。从新分配完后再次查看集群节点信息

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可见，0-340 5461-5802 10923-11263的槽（slot）被分配给了新增加的节点。三个加起来刚好1024个槽（slot）。

（5）指定从节点

现在从节点7036的主节点是7033，现在我们要把他变为新增加节点（7037）的从节点，需要登录7036的客户端

[root@localhost bin]# /usr/local/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.2.128 -p 7036

192.168.2.128:7036> cluster replicate cf48228259def4e51e7e74448e05b7a6c8f5713f

再来查看集群节点信息

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可见，7036成为了新增节点7037的从节点。

删除节点

指定删除节点的ID即可，如下

[root@localhost bin]#

./redis-trib.rb del-node 192.168.2.128:7037 'a56461a171334560f16652408c2a45e629d268f6'

>>> Removing node a56461a171334560f16652408c2a45e629d268f6 from cluster 192.168.2.128:7037

>>> Sending CLUSTER FORGET messages to the cluster...

>>> SHUTDOWN the node.

[root@localhost bin]#

集群操作小结

从上面过程可以看出，添加节点、分配槽、删除节点的过程，不用停止集群，不阻塞集群的其他操作。命令小结

#向集群中添加节点，7037是新增节点，7036是集群中已有的节点

./redis-trib.rb add-node 192.168.2.128:7037 192.168.2.128:7036

#重新分配槽

./redis-trib.rb reshard 192.168.2.128:7031

#指定当前节点的主节点

cluster replicate cf48228259def4e51e7e74448e05b7a6c8f5713f

#删除节点

./redis-trib.rb del-node 192.168.2.128:7037 'a56461a171334560f16652408c2a45e629d268f6'

到此，redis的集群搭建、分区原理、集群增加节点以及删除节点的主要内容已经简要介绍完毕。

参考文档

http://redisdoc.com/topic/cluster-tutorial.html

http://blog.51yip.com/nosql/1726.html

本文转载自 https://www.cnblogs.com/hjwublog/p/5681700.html
作者：ITPSC 出处：http://www.cnblogs.com/hjwublog/

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作）全部内容，希望文章能够帮你解决redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作）所遇到的程序开发问题。如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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java操作redis cluster集群可使用jredisphp要操作redis cluster集群有两种方式：1、使用phpredis扩展，这是个c扩展，性能更高，但是phpredis2.x扩展不行，需升级phpredis到3.0，但这个方案参考资料很少2、使用predis，纯php开发，使用了命名空间，需要php5.3+，灵活性高我用的是predis，下载地址https://github.com/nrk/predis...下载好后重命名为predis，server1：192.168.1.198server2：192.168.1.199predis.php <?php require ‘...

Redis源码阅读（三）集群-连接初始化【代码】【图】

Redis源码阅读（三）集群-连接建立对于并发请求很高的生产环境，单个Redis满足不了性能要求，通常都会配置Redis集群来提高服务性能。3.0之后的Redis支持了集群模式。　　Redis官方提供的集群功能是无中心的，命令请求可以发送到任意一个Redis节点，如果该请求的key不是由该节点负责处理，则会返回给客户端MOVED错误，提示客户端需要转向到该key对应的处理节点上。支持集群模式的redis客户端会自动进行转向，普通模式客户端则只返回...

安装Redis 4.0.10集群

一、安装Ruby和Remgem 1、安装rvm 【Ruby Version Manager】到网站 https://rvm.io/　看看安装命令提示　　a.【安装密钥服务器】执行 #gpg --keyserver hkp://keys.gnupg.net --recv-keys 409B6B1796C275462A1703113804BB82D39DC0E3 7D2BAF1CF37B13E2069D6956105BD0E739499BDB 　　b.【安装rvm】执行 #\curl -sSL https://get.rvm.io | bash -s stable 按照输出提示，执行 # source /etc/profile.d/r...

02 . Redis哨兵和高可用集群【代码】

Redis高可用概述在 Web 服务器中，高可用是指服务器可以正常访问的时间，衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务（99.9%、99.99%、99.999% 等等）。在 Redis 层面，高可用的含义要宽泛一些，除了保证提供正常服务（如主从分离、快速容灾技术等），还需要考虑数据容量扩展、数据安全等等。在 Redis 中，实现高可用的技术主要包括持久化、复制、哨兵和集群，下面简单说明它们的作用，以及解决了什么样的问题：持久...

利用Redis发布订阅完成tomcat集群下的消息通知【图】

博主是刚入职半年的新手，如果有说的不对的地方请各位大佬见谅！这是博主的第一篇博客，可能排版以及一些描述有不合理的地方还请勿喷，希望大家尽可能的多给我这样的新手一些鼓励让我能在写博客的道路上走下去。进入正题，首先开发背景　　近期公司的一些项目上出现了内存溢出的问题，究其原因是缓存的数据量太大导致jvm内存溢出，产品的架构上比较老所以针对缓存这块，领导叫我去重构移植到Redis中，博主之前并没有学习过Redi...

redis集群配置【代码】

Spring配置文件中redis集群配置<bean id="jedisPoolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig"><property name="maxTotal" value="1000"/><property name="maxIdle" value="50"/><property name="minIdle" value="20"/>...

Redis集群安装详细步骤【代码】【图】

环境：　　Centos7 redis3.0 三台虚拟机主机名分别为 master node1 node2如果单机的时候设置过密码最好把密码去掉，避免位置的错误。拍个快照方便恢复。1、创建安装目录在master ,node1 ,node2中分别创建1 mkdir /usr/local/soft/redis-cluster 2、将redis 复制到redis-cluster 目录下修改名字为7000cp -r /usr/local/soft/redis /usr/local/soft/redis-cluster 重命名方便区分mv /usr/local/soft/redis-cluster...

Ubuntu12.04 安装 redis-3.2.1集群

安装的整个过程参考:http://www.cnblogs.com/gomysql/p/4395504.html一. 环境信息1. redis-3.2.1:(http://redis.io/)?http://download.redis.io/releases/redis-3.2.1.tar.gztar xvf?redis-3.2.1.tar.gzmake && make install2.?ruby 2.3.1p112 (2016-04-26 revision 54768) [x86_64-linux]https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/2.3/ruby-2.3.1.tar.gztar xvf?ruby-2.3.1.tar.gz./configuremake && make install3.?gem --version2....

Redis集群的安装测试（伪分布模式 - 主从复制）【代码】

想跑一下Redis集群，但是没有那么多服务器，所以使用伪分布式模式，模拟一下，记录一下安装过程。软件： redis-3.0.3.tar.gz集群正常工作至少需要3个主节点（本示例创建6个节点，3主3从节点）安装前提，要有ruby、rubygems环境，先安装一下：#安装ruby yum --nogpgcheck -y install ruby yum --nogpgcheck -y install ruby-devel.x86_64#安装rubygem yum --nogpgcheck -y install rubygems#安装Ruby的redis接口gem-redis 安装Redi...

Redis 高可用篇：你管这叫 Sentinel 哨兵集群原理【代码】【图】

概要我们知道「主从复制是高可用的基石」，从库宕机依然可以将请求发送给主库或者其他从库，但是 Master 宕机，只能响应读操作，写请求无法再执行。所以主从复制架构面临一个严峻问题，主库挂了，无法执行「写操作」，无法自动选择一个 Slave 切换为 Master，也就是无法故障自动切换。深夜与女朋友么么哒……(此处省略 10000 字)，突然宕机，总不能提起裤子从床上爬起来手工进行主从切换，再通知其他程序员把地址重新改成新主库上...

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redis系列之4----redis高级应用（集群搭建、集群分区原理、集群操作）

内容导读

内容图文

Redis集群简介

Redis集群搭建

创建集群文件夹

拷贝修改配置文件

安装ruby

启动redis实例

创建并启动集群

客户端连接集群

集群关闭

集群测试

Redis集群分区原理

槽(slot)的基本概念

键-槽映射算法

集群分区好处

集群操作

查看集群信息

新增节点

删除节点

集群操作小结

参考文档

内容总结

内容备注

内容手机端

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