高性能高并发网站架构，教你搭建Redis5缓存集群

一、Redis集群介绍

Redis真的是一个优秀的技术，它是一种key-value形式的NoSQL内存数据库，由ANSI C编写，遵守BSD协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。 Redis最大的特性是它会将所有数据都放在内存中，所以读写速度性能非常好。Redis是基于内存进行操作的，性能较高，可以很好的在一定程度上解决网站一瞬间的并发量，例如商品抢购秒杀等活动。

网站承受高并发访问压力的同时，还需要从海量数据中查询出满足条件的数据，需要快速响应，前端发送请求、后端和mysql数据库交互，进行sql查询操作，读写比较慢，这时候引入Redis ,把从mysql 的数据缓存到Redis 中，下次读取时候性能就会提高；当然，它也支持将内存中的数据以快照和日志的形式持久化到硬盘，这样即使在断电、机器故障等异常情况发生时数据也不会丢失，Redis能从硬盘中恢复快照数据到内存中。

Redis 发布了稳定版本的 50 版本，放弃 Ruby的集群方式，改用 C语言编写的 redis-cli的方式，是集群的构建方式复杂度大大降低。Redis-Cluster集群采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态，每个节点都和其他所有节点连接。

为了保证数据的高可用性，加入了主从模式，一个主节点对应一个或多个从节点，主节点提供数据存取，从节点则是从主节点拉取数据备份，当这个主节点挂掉后，就会有这个从节点选取一个来充当主节点，从而保证集群不会挂掉。

redis-cluster投票:容错，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),认为当前master节点挂掉。

集群中至少应该有奇数个节点，所以至少有三个节点，每个节点至少有一个备份节点，所以下面使用6节点（主节点、备份节点由redis-cluster集群确定）。6个节点分布在一台机器上，采用三主三从的模式。实际应用中，最好用多台机器，比如说6个节点分布到3台机器上，redis在建立集群时为自动的将主从节点进行不同机器的分配。

二、单机redis模式

下载源码redis50并解压编译

wget http://downloadredisio/releases/redis-500targz

tar xzf redis-500targz

cd redis-500

make

redis前端启动需要改成后台启动

修改redisconf文件,将daemonize no -> daemonize yes

vim redisconf

启动redis

/www/server/redis/src/redis-server /www/server/redis/redisconf

查看redis是否在运行

ps aux|grep redis

现在是单机redis模式完成。

三、redis集群模式：

1创建6个Redis配置文件

cd /usr/local/

mkdir redis_cluster //创建集群目录

cd redis_cluster

mkdir 7000 7001 7002 7003 7004 7005//分别代表6个节点

其对应端口 7000 7001 7002 70037004 7005

2复制配置文件到各个目录

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7000/

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7001/

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7002/

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7003/

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7004/

cp /www/server/redis/redisconf /usr/local/redis_cluster/7005/　

3分别修改配置文件

vim /usr/local/redis_cluster/7000/redisconf

vim /usr/local/redis_cluster/7001/redisconf

vim /usr/local/redis_cluster/7002/redisconf

vim /usr/local/redis_cluster/7003/redisconf

vim /usr/local/redis_cluster/7004/redisconf

vim /usr/local/redis_cluster/7005/redisconf

如下

port 7000 #端口

cluster-enabled yes #启用集群模式

cluster-config-file nodes_7000conf ＃集群的配置 配置文件首次启动自动生成

cluster-node-timeout 5000 #超时时间 5秒

appendonly yes ＃aof日志开启 它会每次写操作都记录一条日志

daemonize yes #后台运行

protected-mode no #非保护模式

pidfile /var/run/redis_7000pid

//下面可以不写

#若设置密码，master和slave需同时配置下面两个参数：

masterauth "jijiji" #连接master的密码

requirepass "jijiji" #自己的密码　

cluster-config-file，port，pidfile对应数字

4启动节点

cd /www/server/redis/src/

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7000/redisconf

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7001/redisconf

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7002/redisconf

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7003/redisconf

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7004/redisconf

/redis-server /usr/local/redis_cluster/7005/redisconf

查看redis运行

ps aux|grep redis

5启动集群

/www/server/redis/src/redis-cli --cluster create 127001:7000 127001:7001 127001:7002 127001:7003 127001:7004 127001:7005 --cluster-replicas 1

这里使用的命令是create，因为我们要创建一个新的集群。 该选项--cluster-replicas 1意味着我们希望每个创建的主服务器都有一个从服。

输入yes

至此，Reids5 集群搭建完成。

6检查Reids5集群状态

可以执行redis-cli --cluster check host:port检查集群状态slots详细分配。

redis-cli --cluster info 127001:7000

7停止Reids5集群

（1）因为Redis可以妥善处理SIGTERM信号，所以直接kill -9也是可以的，可以同时kill多个,然后再依次启动。

kill -9 PID PID PID

（2）redis5 提供了关闭集群的工具，修改文件： /www/server/redis/utils/create-cluster/create-cluster

端口PROT设置为6999，NODES为6，工具会生成 7000-7005 六个节点 用于操作。

修改后，执行如下命令关闭集群：

/www/server/redis/utils/create-cluster/create-cluster stop

重新启动集群：

/www/server/redis/utils/create-cluster/create-cluster start　

8帮助信息

执行redis-cli --cluster help,查看更多帮助信息

redis-cli --cluster help

吉海波

1总的老说，优化方案中只有两种，一种是给查询的字段加组合索引。另一种是给在用户和数据库中增加缓存

　　2添加索引方案：面对1~2千的并发是没有压力的，在往上则限制的瓶颈就是数据库最大连接数了，在上面中我用show global status like 'Max_used_connections’查看数据库可以知道数据库最大响应连接数是5700多，超过这个数tomcat直接报错连接被拒绝或者连接已经失效

　　3缓存方案：在上面的测试可以知道，要是我们事先把数据库的千万条数据同步到redis缓存中，瓶颈就是我们的设备硬件性能了，假如我们的主机有几百个核心CPU，就算是千万级的并发下也可以完全无压力，带个用户很好的。

　　4索引+缓存方案：缓存事先没有要查询的数据，在一万的并发下测试数据库毫无压力，程序先通过查缓存再查数据库大大减轻了数据库的压力，即使缓存不命中在一万的并发下也能正常访问,在10万并发下数据库依然没压力，但是redis服务器设置最大连接数300去处理10万的线程，4核CPU处理不过来，很多redis连接不了。我用show global status like 'Max_used_connections'查看数据库发现最大响应连接数是388，这么低所以数据库是不会挂掉的。雷达下载更专业。

　　5使用场景：a几百或者2000以下并发直接加上组合索引就可以了。b不想加索引又高并发的情况下可以先事先把数据放到缓存中，硬件设备支持下可解决百万级并发。c加索引且缓存事先没有数据，在硬件设备支持下可解决百万级并发问题。d不加索引且缓存事先没有数据，不可取，要80多秒才能得到结果，用户体验极差。

　　6原理：其实使用了redis的话为什么数据库不会崩溃是因为redis最大连接数为300，这样数据库最大同时连接数也是300多，所以不会挂掉，至于redis为什么设置为300是因为设置的太高就会报错(连接被拒绝)或者等待超时(就算设置等待超时的时间很长也会报这个错)。

redis缓存其实就是把经常访问的数据放到redis里面，用户查询的时候先去redis查询，没有查到就执行sql语句查询，同时把数据同步到redis里面。redis只做读操作，在内存中查询速度快。

使用redis做缓存必须解决两个问题，首先就是确定用何种数据结构存储来自mysql的数据；确定数据结构之后就是需要确定用什么标识来作为数据的key。

mysql是按照表存储数据的，这些表是由若干行组成。每一次执行select查询，mysql都会返回一个结果集，这个结果是由若干行组成的。redis有五种数据结构：列表list，哈希hash，字符串string，集合set，sorted set(有序集合)，对比几种数据结构，string和hash是比较适合存储行的数据结构，可以把数据转成json字符串存入redis。

全量遍历键： keys pattern keys

有人说 KEYS 相当于关系性数据的库的 select ，在生产环境几乎是要禁用的

不管上面说的对不对， keys 肯定是有风险的。那我们就换一种方案，在存数据的时候。把数据的键存一下，也存到redis里面选hash类型，那么取的时候就可以直接通过这个hash获取所有的值，自我感觉非常好用！