Redis集群的离线安装步骤及原理详析

前言

本文主要是记录一下Redis集群在linux系统下离线的安装步骤，毕竟在生产环境下一般都是无法联网的，Redis的集群的Ruby环境安装过程还是很麻烦的，涉及到很多的依赖的安装，所以写了一个文章来进行记录。本文分为两部分，第一部分先通过原生命令的安装来实现redis集群的部署，通过原生命令的安装对于了解redis集群的实现原理有很大的帮助，第二部分通过官方工具Ruby来进行Redis集群的安装，通过Ruby安装Redis集群的时候主要是搭建好Ruby环境，真正Redis集群的安装配置通过Ruby还是很简单的。

一、通过原生命令安装Redis集群（仅做理解Redis集群原理使用）　　　　

      1.配置开启所需要的Redis节点 　　　　

　　　因为这里只是做一个简单的Redis集群原理演示，所以假设此时Redis服务已经安装完毕，在config文件夹下创建六个redis.conf配置文件，分别为redis-7000.conf、redis-7001.conf、redis-7002.conf、redis-7003.conf、redis-7004.conf、redis-7005.conf。其内容如下：

port ${port}
daemonize yes
dir "/opt/redis/redis/data/"
dbfilename "dump-${port}.rdb"
logfile "${port}.log"
cluster-enabled yes //开启节点的集群功能
cluster-config-file nodes-${port}.conf
cluster-require-full-coverage no
cluster-node-timeout 15000

　　　依次启动六个redis后台服务

　　　redis-server redis-7000.conf
　　　　　redis-server redis-7001.conf
　　　　　redis-server redis-7002.conf
　　　　　redis-server redis-7003.conf
　　　　　redis-server redis-7004.conf
　　　　　redis-server redis-7005.conf

ps -ef | grep redis查看启动情况：

　　2.通过集群命令meet完成节点之间的相互通信　　　　

　　meet：cluster meet ip port
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7001
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7002
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7003
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7004
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7005

　　通过端口为7000的节点，其他的节点也可以相互感知到对方的存在，然后每两个节点之间都会通信。

　　验证：登录端口号为7000节点以后，分别输入cluster nodes和cluster info 命令。

　　3.指派槽

　　完成了节点之间的通信以后，就需要给每个主节点分配虚拟槽，一共存在16384个slot,redis节点之间互相知道哪个槽在哪个节点上，如果数据访问到了不属于自己的槽的redis,redis会告诉数据应该去访问哪个redis

　　指派槽的命令：cluster addslots slot[slot...]

　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7000 cluster addslots {0...5641}
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7001 cluster addslots {5642...10922}
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7002 cluster addslots {10923...16383}

　　在这里发现使用addslots 只能一个一个输入，感觉非常扯，使用数组的方式redis会报错，用网上的解决办法是将大括号里的 三个点改为两个点，我试了试不行的，如果有什么好的解决办法可以提供一下。　　　　

　　4.配置节点的主从关系　　　　

　　cluster replicate node-id
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7003 cluster replicate ${node-id-7000}
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7004 cluster replicate ${node-id-7001}
　　　　redis-cli -h 127.0.0.1 -p 7005 cluster replicate ${node-id-7002}

　　到此通过原生命令安装Redis集群就已经完成了，中间的步骤存在问题，无法分配slots,但是可以帮助简单的理解一下由Redis的单节点到Redis的集群都需要做什么工作。　

 二、通过Ruby离线安装Redis集群　　　　

1.安装环境以及安装包说明

系统：Centos7(安装的时候选择安装了gcc)
安装包：redis-4.0.6.tar.gz //redis 的安装包
　　　　ruby-2.5.6.tar.gz //集群搭建需要Ruby环境
　　　　rubygems-3.0.6.zip //redis集群需要的ruby插件，rubygems是ruby的一个包管理工具，通过rubygems安装redis-3.2.2.gem
　　　　zlib-1.2.11.tar.gz //可能缺少的基础环境zlib
　　　　openssl-1.0.2t.tar.gz //可能缺少的基础环境openssl

2.安装步骤 　　　　　

　(1)解压编译redis

mkdir /usr/local/redis //创建redis工作目录
cp redis-4.0.6.tar.gz /usr/local/redis //将redis的安装包拷贝到redis目录下
cd /usr/local/redis //进去redis文件下
tar -vxf redis-4.0.6.tar.gz //解压缩
ln -s redis-4.0.6 redis //建立软连接
cd redis //进入redis目录下
make && make install //编译安装redis

    　　(2)创建集群目录

cd /usr/local/redis
mkdir redis_cluster //在redis安装目录下创建redis_cluster目录
mkdir redis700{0,1,2,3,4,5}//批量创建六个redis节点工作目录，三主三从。

(3)配置redis.conf

　　　cd /usr/local/redis/redis_cluster //进去集群工作目录

　　　vim redis.conf //创建redis.conf文件并添加一下内容

port 7000 //配置集群的端口
bind 本机的IP //这里的默认配置是127.0.0.1改为内网ip。
daemonize yes //允许redis在后台运行
pidfile /var/run/redis-7000.pid //改成和端口一致
cluster-enabled yes // 开启集群 把注释去掉
cluster-config-file node-7000.conf //集群的配置，和端口一致
cluster-node-timeout 15000 // 请求超时，默认为15秒
appendonly yes // aof日志开启，有需要就开启，每一次写操作都会记录一条日志。

　　将redis.conf 分别copy到六个节点的文件下

　　cp redis.conf redis7000/ //将配置文件拷贝到redis7000节点的工作目录下
　　　　cp redis.conf redis7001/
　　　　cp redis.conf redis7002/
　　　　cp redis.conf redis7003/
　　　　cp redis.conf redis7004/
　　　　cp redis.conf redis7005/

　　因为配置文件是根据7000端口模本的配置写的，所以除了redis7000目录下的redis.conf,其他工作目录下的配置文件都需要将文件内容中的端口号修改为对应的工作目录的端口号。　　　

　(4)启动服务　　　　　　

　　cd /usr/local/redis/redis_cluster
　　　　依次启动所有节点
　　　　redis-server redis7000/redis.conf
　　　　redis-server redis7001/redis.conf
　　　　redis-server redis7002/redis.conf
　　　　redis-server redis7003/redis.conf
　　　　redis-server redis7004/redis.conf
　　　　redis-server redis7005/redis.conf

　　查看启动情况：ps -ef | grep redis

　　(5)安装ruby

mkdir /usr/local/ruby //创建ruby工作目录
cp ruby-2.5.6.tar.gz /usr/local/ruby //将安装包拷贝到该目录下
cd /usr/local/ruby //进入ruby工作目录
tar -vxf ruby-2.5.6.tar.gz // 解压缩
cd ruby-2.5.6/
./configure
make && make install

　　　查看安装情况：ruby -v

　　(6)安装rubygems

mkdir /usr/local/rubygems //创建rubygems工作目录
cp rubygems-3.0.6.zip /usr/local/rubygems //将安装包拷贝到该目录下
cd /usr/local/rubygems //进入ruby工作目录
unzip rubygems-3.0.6.zip // 解压缩
cd rubygems-3.0.6/
ruby setup.rb

　　执行ruby setup.rb 的时候出现以下错误：

　　　　　　解决办法：缺少了zlib包，需要安装zlib。　　　　

　　　　(7)安装zlib

mkdir /usr/local/zlib //创建zlib工作目录
cp zlib-1.2.11.tar.gz /usr/local/zlib //将安装包拷贝到该目录下
cd /usr/local/zlib //进入zlib工作目录
tar -vxf zlib-1.2.11.tar.gz // 解压缩
cd zlib-1.2.11/
./configure --prefix=/usr/local/zlib

make
make install

　　(8)编译ruby中的zlib 　　　　　　

cd /usr/local/ruby/ruby-2.5.6/ext/zlib/
ruby extconf.rb

　　　出现以下错误信息：

　　　发现原来是要将文件安装到本地运行库的里面才行，所有安装的时候需要额外配置信息。重新执行一下命令：

ruby extconf.rb --with-zlib-include=/usr/local/zlib/include/ --with-zlib-lib=/usr/local/zlib/lib //会生成一个Makefile文件

　　继续下一步：make && make install

　　又出现报错信息：

　　这个时候打开ext/zlib/Makefile文件，找到下面一行把路径进行修改一下。

　　zlib.o: $(top_srcdir)/include/ruby.h 改成：zlib.o: ../../include/ruby.h

　　如下图：

　　修改完成，然后保存,然后重新：make && make install

zlib的错误都解决以后再继续重新安装rubygems。

cd /usr/local/rubygems/rubygems-3.0.6
ruby setup.rb

这次就安装成功了，如下图：

　　(9)安装redis-3.0.0.gem

cp redis-3.0.0.gem /usr/local/redis/redis
cd /usr/local/redis/redis
gem install redis-3.3.0.gem

　　出现以下错误信息：

　因为Redis集群交互是需要OpenSSL，所系我们还需要安装OpenSSL。　　　　

　　(10)安装openssl

mkdir /usr/local/openssl //创建openssl工作目录
cp openssl-1.0.2t.tar.gz /usr/local/openssl //将安装包拷贝到该目录下
cd /usr/local/openssl //进入openssl工作目录
tar -vxf openssl-1.0.2t.tar.gz // 解压缩
cd openssl-1.0.2t/
./config -fPIC --prefix=/usr/local/openssl enable-shared
./config -t
make && make install

　　安装成功：

　　(11)编译ruby中的openssl

cd /usr/local/ruby/ruby-2.5.6/ext/openssl/
ruby extconf.rb --with-openssl-include=/usr/local/openssl/include/ --with-openssl-lib=/usr/local/openssl/lib 此时会生成Makefile文件，下面出现的错误需要修改本文件
make && make install

　　出现以下错误信息：

　　解决办法：vim Makefile 把Makefile文件中所有的 $(top_srcdir) 换成 ../.. 注意替换所有

　　替换完成后，重新进行

make && make install

　　安装成功：

　　安装成功以后继续进行第九步的安装redis-3.0.0.gem

cd /usr/local/redis/redis/
gem install redis-3.0.0.gem

　　安装成功：

　　到这里ruby环境总算是安装成功了，真是不容易啊，其实redis cluster的安装的主要内容还是上面的Ruby环境的安装配置过程。　　　　

　　(12)启动redis集群　　　　　　

cd /usr/local/redis/redis/src/

　　在该目录下执行命令：

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.182.132:7000 192.168.182.132:7001 192.168.182.132:7002 192.168.182.132:7003 192.168.182.132:7004 192.168.182.132:7005

输入yes

安装成功：

　　(13)验证集群状态　　　　　　

　　　　以普通方式连接到7002端口的节点 redis-cli -p 7002 -h 192.168.182.132

　　　　参数说明： -p port 端口 -h host 主机 -c cluster 集群

　　　　连接进集群之后 输入ping , 如果响应了pong 表示连接集群成功;

　　　　CLUSTER INFO 列出当前节点的信息,CLUSTER NODES 列出当前集群中的节点信息;

　　执行命令：set hello word

　　7002节点报错，客户端该数据应该使用7000端口的客户端才能添加(是因为登录的时候没有加-c)

　　登录7000端口的客户端重新set hello world，添加数据成功(上次在7002中添加hello world没有成功，所以在7000中获取hello是没有内容的)

　　使用集群方式连接集群redis-cli -p 7003 -h 192.168.182.132 -c（7003是7000的备机）

　　查询hello:　　

get hello

　　重新设置hello的值：

set hello java

　　设置成功：

　　通过对比发现如果登录的时候不加-c（非集群模式登录，登录的是单节点）,添加数据时，如果数据的key的虚拟槽位没有在该redis上则不能添加成功，即单节点登录，对redis的操作不会进行重定向。　　　　

　　(14)验证集群的主从配置　　　　

　　关闭7002端口的节点

　　kill -9 7002redis节点的pid

　　登录到7000端口的节点：

redis-cli -p 7000 -h 192.168.182.132 -c
cluster nodes

　　CLUSTER NODES 前面的字符串是节点的id。从这个命令还可以知道哪些节点还活着，哪些节点已经挂了。带着fail的都是已经挂掉的节点。

　集群信息显示7002节点已经down掉，7005取代7002成为主节点

总结：

虽然整个过程是让人很糟心的，但是总归是成功了，实践出真理。