基于Docker搭建Redis集群并进行扩容、缩容教程

一、环境说明

Docker version 20.10.17, build 100c701
redis：6.0.8

二、案例说明

先搭建三主三从的Redis集群，然后，扩容到四主四从，在缩减会三主三从。

三、Redis集群搭建（三主三从）

1、直接创建6个Redis容器实例，此时，6个Redis实例是独立的，互不想干的

docker run -d --name redis-node-1 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-1:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6381
docker run -d --name redis-node-2 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-2:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6382
docker run -d --name redis-node-3 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-3:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6383
docker run -d --name redis-node-4 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-4:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6384
docker run -d --name redis-node-5 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-5:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6385
docker run -d --name redis-node-6 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-6:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6386

2、进入容器

随便选择一个容器进入，我这里选择node1进入

docker exec -it redis-node-1 /bin/bash

3、构建集群

下面这条命令执行后，会自动构建出3主3从的集群模式。

redis-cli --cluster create 192.168.111.147:6381 192.168.111.147:6382 192.168.111.147:6383 192.168.111.147:6384 192.168.111.147:6385 192.168.111.147:6386 --cluster-replicas 1

4、验证集群

redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6381

四、扩容（四主四从）

1、新建2个节点，构建4主4从模式

新建6387、6388两个Redis实例

docker run -d --name redis-node-7 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-7:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6387
docker run -d --name redis-node-8 --net host --privileged=true -v /data/redis/share/redis-node-8:/data redis:6.0.8 --cluster-enabled yes --appendonly yes --port 6388

2、添加master主节点

将6387节点，以master角色添加到集群中

进入node7容器
docker exec -it redis-node-7 /bin/bash

执行Redis扩容命令：通过6381添加6387为master节点
redis-cli --cluster add-node 192.168.111.147:6387 192.168.111.147:6381

3、检查集群状态

会发现，6387没有slot。

redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6381

4、重新给6387 master节点分配slot槽位

redis-cli --cluster reshard 192.168.111.147:6381

经过上图的操作，就是人工计算，16384个slot槽位，分给4台master，每个应该是4096个槽位
第一个提问，填写的参数写4096。
第二个提问，4096个槽位，哪个节点来接收，显然是6387节点，所以，填写6387的ID。
第三个提问，由那些节点给这个6387分配slot槽位，这里选择all，防止数据倾斜，于是，从原先的三台槽位中，分别划分一些给6387，凑够4096即可。

5、再次查看集群状态

会看到，6387已经分配了4096个slot，并且是其它三个均匀分给6387的。

redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6381

6、给6387 master添加6388 slave从节点

redis-cli --cluster add-node 192.168.111.147:6388 192.168.111.147:6387 --cluster-slave --cluster-master-id e4781f644d4a4e4d4b4d107157b9ba8144631451

7、查看集群状态

可以看到，6388成功挂载为6387的从节点

redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6382

五、缩容（三主三从）

缩容的思路是：先删除 slave 从节点，在删除 master 主节点

1、删除6388节点，并查看状态确认删除成功

删除命令：
redis-cli --cluster del-node 192.168.111.147:6388 5d149074b7e57b802287d1797a874ed7a1a284a8
查看状态命令：
redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6382

2、将6387的槽号清空，重新分配

本例将清出来的槽号都给6381

redis-cli --cluster reshard 192.168.111.147:6381

上图的操作说明：
问题1：需要转移多少个slot？回答：把6387的4096个slot分配出去
问题2：谁来接收？回答：我们选择6381的ID
问题3：源节点是哪个？回答：6387的ID
问题4：done，执行。

3、查看状态

redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6381

从图中，可以看出，6387的slot为0个，而6381的slot新增了4096个，为8192个

4、删除6387节点并查看集群状态

redis-cli --cluster del-node 192.168.111.147:6387 e4781f644d4a4e4d4b4d107157b9ba8144631451
redis-cli --cluster check 192.168.111.147:6381

六、Redis分布式数据存储原理-slot槽位设计讲解

redis分布式数据存储原理，本质是hash链
hash链的最大缺点就是，扩容或者缩容需要全库重洗数据

显然，在Redis这里，扩容或者缩容，需要重新分配槽位，只要一个节点的槽位发生变化，那么这个节点就要重洗数据。Redis的机制是，加入新节点，选择all，就是其它已有master均匀分配一部分给新master，这就导致，全部master都要重洗，不选择all，就又出现数据倾斜问题。

这个slot的长度，就是hash链的长度，设计了这个slot的好处就是，人为的把机器挂载到slot的某个点上，从而，向右管理数据。如果从这个角度分析，那么，人为均匀的把机器分布到链上，那确实也从一定程度上解决了数据倾斜问题。但是，如果没有slot，我直接hash(key)取余，就可以直接指向具体的机器。所以，slot还是鸡肋的很。这么一看，hash链的长度选择最好就是服务器个数。这样性能最优化

这块算法分析，可以参考：
https://blog.csdn.net/Brave_heart4pzj/article/details/126448985