分片集群

在我们使用哨兵进行高并发读的问题，但是还有海量数据存储,高并发写的问题,使用分片集群可以解决：
特征：

1. 集群中有多个master，每个master保存不同的数据
2. 每个master都可以有多个slave节点
3. master之间通过ping检测彼此健康状态
4. 客户端请求可以访问集群的任意节点，最终都会被转发到正确节点中

搭建分片集群

1. 在/tmp目录下创建7001 7002 7003 8001 8002 8003目录
2. 在/tmp目录下创建一个新的redis.conf文件，重新创建配置信息

port 6379
# 开启集群功能
cluster-enabled yes
# 集群的配置文件名称，不需要我们创建，由redis自己维护
cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf
#节点心跳失败的超时时间
cluster-node-timeout 5000
#持久化文件存放目录
dir /tmp/6379
#绑定地址
bind 0.0.0.0
#让redis后台执行
daemonize yes
#注册的实例ip
replica-announce-ip 192.168.75.135
#保护模式	
protected-mode no
#数据库数量
databases 1
#日志
logfile /tmp/6379/run.log 

3. 将redis.conf配置文件拷贝到各个目录中去
   echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf
4. 修改每个目录下的redis.conf文件，将其中的6379修改为所在目录一致：
   printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I {} -t sed -i 's/6379/{}/g' {}/redis.conf
5. 在/tmp目录下一键启动所有服务
   printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I {} -t redis-server {}/redis.conf
   关闭所有进程：ps -ef | grep redis | awk '{print $2}'| xargs kill
6. 创建集群：redis-cli --cluster create 192.168.75.135:7001 192.168.75.135:7002 192.168.75.135:7003 192.168.75.135:8001 192.168.75.135:8002 192.168.75.135:8003 --cluster-replicas 1

7. 通过redis-cli -p 7001 cluster nodes命令来查看集群的状态

散列插槽

Redis会把每一个master节点映射到0~16383共16384个插槽(hash slot)上

插槽的利用是为了分辨我们所添加的数据最后存储在了哪一个master上

数据key不是与节点绑定，而是与插槽绑定。redis会根据key的有效部分计算插槽值，分两种情况:

1. key中包含{}，且{}中至少包含一个字符，{}中的部分是有效的部分
2. key中不包含{}，整个key是有效部分

key是num，那么就根据num计算，如果是{itcast}num，则根据itcast计算。计算方式是利用CRC16算法得到一个hash值，然后对16384取余，得到的结果就是slot值

为什么key要与插槽进行绑定：
在主节点出现宕机的情况下，如果使用插槽，可以进行将宕机节点对应的插槽转移到对应或者的节点

注意：在集群模式下客户端连接redis命令：redis-cli -c -p 7001(-c表示集群模式)

集群伸缩

就是在集群已经建立好的情况下，添加和删除节点
向集群中添加一个新的节点master节点

1. 在/tmp文件下创建目录7004 mkdir 7004

2. 复制新的redis.conf文件到7004中

3. 修改配置文件中的端口为7004

4. 运行redis服务redis-server 7004/redis.conf

5. 将该节点插入到集群当中
   redis-cli --cluster add-node 192.168.75.135:7004 192.168.75.135.7001
   
   后边的--cluster-slave：参数将添加的节点设置为从节点，并可以指定对应的主节点，如果没有参数默认添加的节点为主节点

6. 注意因为key是按照插槽存储，添加节点后还要重新分片
   redis-cli --cluster reshard 192.168.75.135:7001:将7001的主节点插槽分配
   redis-cli -p 7001 shutdown: 使一个Redis停机

故障转移

当集群中有一个master宕机会发生什么？

1. 首先是该实例与其他实例失去连接
2. 然后疑似宕机
3. 最后确定下线，自动提升一个slave为新的master

手动切换主从关系：
利用cluster failover命令可以让集群中的某个master宕机，切换到执行cluster failover命令的这个slave节点上，实现无感的数据迁移

手动的failover支持三种模式：
缺省：如上图的流程，首先发送请求，得到现在的offset值，判断是否一致，不一致进行追赶，然后进行故障转移
force：省略了对offset的一致性校验
takeover:直接执行第5步，忽略数据一致性，忽略master状态和其他master的意见

RedisTemplate访问分片集群

RedisTemplate底层同样基于lettuce实现了分片集群的支持，而使用的步骤与哨兵模式基本一致：

1. 引入redis的starter依赖
2. 配置分片集群地址
3. 配置读写分离
   与哨兵模式相比，其中只有分片集群的配置方式将所有的主从节点都填写进去：