主从的搭建差不多说完了，本文我们来看看集群如何搭建。

本文是 Redis 系列的第十二篇文章，了解前面的文章有助于更好的理解本文：

1.Linux 上安装 Redis
2.Redis 中的五种数据类型简介
3.Redis 字符串 (STRING) 介绍
4.Redis 字符串 (STRING) 中 BIT 相关命令
5.Redis 列表与集合
6.Redis 散列与有序集合
7.Redis 中的发布订阅和事务
8.Redis 快照持久化
9.Redis 之 AOF 持久化
10.Redis 主从复制(一)
11.Redis 主从复制(二)

集群原理

Redis 集群架构如下图：

Redis 集群运行原理如下：

1. 所有的 Redis 节点彼此互联( PING-PONG 机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽
2. 节点的 fail 是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效
3. 客户端与 Redis 节点直连,不需要中间 proxy 层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可
4. Redis-cluster 把所有的物理节点映射到 [0-16383] slot 上, cluster (簇)负责维护 node<->slot<->value 。Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，Redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，Redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点

怎么样投票

投票过程是集群中所有 master 参与,如果半数以上 master 节点与 master 节点通信超过 cluster-node-timeout 设置的时间,认为当前 master 节点挂掉。

怎么样判定节点不可用

1.如果集群任意 master 挂掉,且当前 master 没有 slave， 集群进入 fail 状态,也可以理解成集群的 slot 映射 [0-16383] 不完整时进入 fail 状态。
2.如果集群超过半数以上 master 挂掉，无论是否有 slave ,集群进入 fail 状态，当集群不可用时,所有对集群的操作做都不可用，收到 ((error) CLUSTERDOWN The cluster is down) 错误。

ruby 环境

Redis 集群管理工具 redis-trib.rb 依赖 ruby 环境，首先需要安装 ruby 环境：

安装 ruby:

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yum install ruby
yum install rubygems

但是这种安装方式装好的 ruby 版本可能不适用，如果安装失败，可以参考这篇文章解决 redis requires Ruby version >= 2.2.2。

集群搭建

首先我们对集群做一个简单规划，假设我的集群中一共有三个节点，每个节点一个主机一个从机，这样我一共需要 6 个 Redis 实例。首先创建 redis-cluster 文件夹，在该文件夹下分别创建 7001、7002、7003、7004、7005、7006 文件夹，用来存放我的 Redis 配置文件，如下：

将 Redis 也在 redis-cluster 目录下安装一份，然后将 redis.conf 文件向 7001-7006 这 6 个文件夹中分别拷贝一份，拷贝完成后，分别修改如下参数：

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port 7001
#bind 127.0.0.1
cluster-enabled yes
cluster-config-XX  XXX7001.conf
protected no
daemonize yes

这是 7001 目录下的配置，其他的文件夹将 7001 改为对应的数字即可。修改完成后，进入到 redis 安装目录中，分别启动各个 redis ，使用刚刚修改过的配置文件，如下：

启动成功后，我们可以查看 redis 进程，如下：

这个表示各个节点都启动成功了。接下来我们就可以进行集群的创建了，首先将 redis/src 目录下的 redis-trib.rb 文件拷贝到 redis-cluster 目录下，然后在 redis-cluster 目录下执行如下命令：

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./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.248.128:7001 192.168.248.128:7002 192.168.248.128:7003 192.168.248.128:7004 192.168.248.128:7005 192.168.248.128:7006

注意，replicas 后面的 1 表示每个主机都带有 1 个从机，执行过程如下：

注意创建过程的日志，每个 redis 都获得了一个编号，同时日志也说明了哪些实例做主机，哪些实例做从机，每个从机的主机是谁，每个主机所分配到的 hash 槽范围等等。

查询集群信息

集群创建成功后，我们可以登录到 Redis 控制台查看集群信息，注意登录时要添加 -c 参数，表示以集群方式连接，如下：

添加主节点

首先我们准备一个端口为 7007 的主节点并启动，准备方式和前面步骤一样，启动成功后，通过如下命令添加主节点：

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./redis-trib.rb add-node  127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7001

主节点添加之后，我们可以通过 cluster nodes 命令查看主节点是否添加成功，此时我们发现新添加的节点没有分配到 slot ，如下：

没有分配到 slot 将不能存储数据，此时我们需要手动分配 slot，分配命令如下：

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./redis-trib.rb reshard 127.0.0.1:7001

后面的地址为任意一个节点地址，在分配的过程中，我们一共要输入如下几个参数：

1.一共要划分多少个 hash 槽出来？就是我们总共要给新添加的节点分多少 hash 槽，这个参数依实际情况而定，如下：

2.这些划分出来的槽要给谁，这里输入 7007 节点的编号，如下：

3.要让谁出血？因为 hash 槽目前已经全部分配完毕，要重新从已经分好的节点中拿出来一部分给 7007 ，必然要让另外三个节点把吃进去的吐出来，这里我们可以输入多个节点的编号，每次输完一个点击回车，输完所有的输入 done 表示输入完成，这样就让这几个节点让出部分 slot，如果要让所有具有 slot 的节点都参与到此次 slot 重新分配的活动中，那么这里直接输入 all 即可，如下：

OK，主要就是这几个参数，输完之后进入到 slot 重新分配环节，分配完成后，通过 cluster nodes 命令，我们可以发现 7007 已经具有 slot 了，如下：

OK,刚刚我们是添加主节点，我们也可以添加从节点，比如我要把 7008 作为 7007 的从节点，添加方式如下：

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./redis-trib.rb add-node --slave --master-id 79bbb30bba66b4997b9360dd09849c67d2d02bb9  192.168.31.135:7008 192.168.31.135:7007

其中 79bbb30bba66b4997b9360dd09849c67d2d02bb9 是 7007 的编号。

删除节点

删除节点也比较简单，如下：

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./redis-trib.rb del-node 127.0.0.1:7005 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017

注意 4b45eb75c8b428fbd77ab979b85080146a9bc017 是要删除节点的编号。

再注意：删除已经占有 hash 槽的结点会失败，报错如下：

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[ERR] Node 127.0.0.1:7005 is not empty! Reshard data away and try again.

需要将该结点占用的 hash 槽分配出去（分配方式与上文一致，不赘述）。

好了，redis 集群搭建我们先说这么多，有问题欢迎留言讨论。