Redis进阶实践之十三 Redis的Redis-trib.rb文件详解
阅读原文时间:2024年05月27日阅读:1

一、简介

  事先说明一下,本篇文章不涉及对redis-trib.rb源代码的分析,只是从使用的角度来阐述一下,对第一次使用的人来说很重要。redis-trib.rb是redis官方推出的管理redis集群的工具,集成在redis的源码src目录下,是基于redis提供的集群命令封装成简单、便捷、实用的操作工具。这个文件可以在src这个目录下使用,也可以像redis-cli等命令一样,可以拷贝到单独目录,方便使用。redis-trib.rb是redis作者用ruby写成的,为了看懂redis-trib.rb的源码,我还要花一些时间来学学ruby。ruby这门语言我是在老赵的教程里面最早听说的,认为这个语言和我关系不大,当初也就没有在意,自然也就没学了。现在看来不行了,所以我就特意花了一个月的时间学习了一下ruby这门语言,同时也被ruby语言的简洁、明了所吸引。阅读本文需要对redis集群功能有一定的了解。关于redis集群功能的介绍,可以参考本人的另两篇文章,第一篇是《Redis进阶实践之十一 Redis的Cluster集群搭建》,第二篇是《Redis进阶实践之十二 Redis的Cluster集群动态扩容》。

二、Redis-trib.rb详细介绍

    Redis-Trib.rb这个脚本文件的功能很强大,使用起来也很方便,我们就由浅入深来探讨这个脚本文件的使用吧。我们先来看看他的帮助信息吧,这个最简单,学习一门新技术的时候,也应该先看看帮助的东西。

1、#ruby redis-trib.rb help (Redis-Trib.rb的帮助信息)

     \[root@linux redis\]# ruby redis-trib.rb help  
     Usage: redis-trib <command> <options> <arguments ...>

       create          host1:port1 ... hostN:portN  
                       --replicas <arg>  
       check           host:port  
       info            host:port  
       fix             host:port  
                       --timeout <arg>  
       reshard         host:port  
                       --from <arg>  
                       --to <arg>  
                       --slots <arg>  
                       --yes  
                       --timeout <arg>  
                       --pipeline <arg>  
       rebalance       host:port  
                       --weight <arg>  
                       --auto-weights  
                       --use-empty-masters  
                       --timeout <arg>  
                       --simulate  
                       --pipeline <arg>  
                       --threshold <arg>  
       add-node        new\_host:new\_port existing\_host:existing\_port  
                       --slave  
                       --master-id <arg>  
       del-node        host:port node\_id  
       set-timeout     host:port milliseconds  
       call            host:port command arg arg .. arg  
       import          host:port  
                       --from <arg>  
                       --copy  
                       --replace  
       help            (show this help)

     For check, fix, reshard, del-node, set-timeout you can specify the host and port of any working node in the cluster.

      (对于check,fix,reshard,del-node,settimeout,你可以指定集群中任何工作节点的主机和端口。)

    可以看到redis-trib.rb具有以下功能:

      1、create:创建集群

       2、check:检查集群

      3、info:查看集群信息

       4、fix:修复集群

      5、reshard:在线迁移slot

      6、rebalance:平衡集群节点slot数量

      7、add-node:将新节点加入集群

      8、del-node:从集群中删除节点

      9、set-timeout:设置集群节点间心跳连接的超时时间

      10、call:在集群全部节点上执行命令

      11、import:将外部redis数据导入集群

2、Create创建集群

命令格式:ruby redis-trib.rb  create  [--replicas ]  host1:port1 … hostN:portN【地址列表必须大于等于3】

    replicas参数是可选参数,表示每个Master主节点有几个slave从节点,如果该参数存在,必须在 host1:port1 … hostN:portN 之前,如果省略了[--replicas ]这个参数,只会创建最少3个Master主节点(因为Redis的Cluster集群模式要求最少3个主节点),并且分配好数据槽slots,但是,Slave从节点是不会创建的。

Master主节点没有Slave从节点,最简单命令使用如下:

        [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb create 192.168.127.129: 192.168.127.129: 192.168.127.129:
        >>> Creating cluster
        >>> Performing hash slots allocation on nodes…
        Using masters:
        192.168.127.129:
        192.168.127.129:
        192.168.127.129:
        M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
        M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
        M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
        Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
        >>> Nodes configuration updated
        >>> Assign a different config epoch to each node
        >>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
        Waiting for the cluster to join.
        >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.129:)
        M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
         additional replica(s)
        M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
         additional replica(s)
        M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
         additional replica(s)
        [OK] All nodes agree about slots configuration.
        >>> Check for open slots…
        >>> Check slots coverage…
        [OK] All slots covered.

每个Master主节点都有一个slave从节点的创建命令如下:
            [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.127.130:7000 192.168.127.130:7001  192.168.127.130:7002 192.168.127.130:7003 192.168.127.130:7004 192.168.127.130:7005

    创建流程如下:

      1、首先为每个节点创建ClusterNode对象,包括连接每个节点。检查每个节点是否为独立且db为空的节点。执行load_info方法导入节点信息。

       2、检查传入的master节点数量是否大于等于3个。只有大于3个节点才能组成集群。

      3、计算每个master需要分配的slot数量,以及给master分配slave。

       4、打印出分配信息,并提示用户输入“yes”确认是否按照打印出来的分配方式创建集群。

      5、输入“yes”后,会执行flush_nodes_config操作,该操作执行前面的分配结果,给master分配slot,让slave复制master,对于还没有握手(cluster meet)的节点,slave复制操作无法完成,不过没关系,flush_nodes_config操作出现异常会很快返回,后续握手后会再次执行flush_nodes_config。

      6、给每个节点分配epoch,遍历节点,每个节点分配的epoch比之前节点大1。

      7、节点间开始相互握手,握手的方式为节点列表的其他节点跟第一个节点握手。

      8、然后每隔1秒检查一次各个节点是否已经消息同步完成,使用ClusterNode的get_config_signature方法,检查的算法为获取每个节点cluster nodes信息,排序每个节点,组装成node_id1:slots|node_id2:slot2|…的字符串。如果每个节点获得字符串都相同,即认为握手成功。

      9、此后会再执行一次flush_nodes_config,这次主要是为了完成slave复制操作。

    10、最后再执行check_cluster,全面检查一次集群状态。包括和前面握手时检查一样的方式再检查一遍。确认没有迁移的节点。确认所有的slot都被分配出去了。

       11、至此完成了整个创建流程,返回[OK] All 16384 slots covered.。

3、Check检查集群主从状态信息

命令格式:ruby redis-trib.rb  check  host:port【此地址可以是集群中任何一个节点的地址,相当于获取集群信息的入口】

    检查集群状态的命令,没有其他参数,只需要选择一个集群中的一个节点即可。执行命令以及结果如下:

        \[root@linux redis\]# ruby redis-trib.rb check 192.168.127.130:  
        >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.130:)  
        M: a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20 192.168.127.130:  
           slots:- ( slots) master  
            additional replica(s)  
        S: be14cfa7cc064e75977ec8517c1eccf96e92aebf 192.168.127.130:  
           slots: ( slots) slave  
           replicates 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c  
        M: bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f 192.168.127.130:  
           slots:- ( slots) master  
            additional replica(s)  
        S: b04d39427329b256fcb9b851e02d4b814314b280 192.168.127.130:  
           slots: ( slots) slave  
           replicates bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f  
        M: 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c 192.168.127.130:  
           slots:-,-,- ( slots) master  
            additional replica(s)  
        S: b96aac031170a2aa42c619fbc08450bb51af372c 192.168.127.130:  
           slots: ( slots) slave  
           replicates a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20  
        \[OK\] All nodes agree about slots configuration.  
        >>> Check for open slots...  
        >>> Check slots coverage...  
          \[OK\] All  slots covered.

    检查前会先执行load_cluster_info_from_node方法,把所有节点数据load进来。load的方式为通过自己的cluster nodes发现其他节点,然后连接每个节点,并加入nodes数组。接着生成节点间的复制关系。load完数据后,开始检查数据,检查的方式也是调用创建时候使用的check_cluster。

4、Info查看集群主节点信息

命令格式:ruby redis-trib.rb  info  host:port【此地址可以是集群中任何一个节点的地址,相当于获取集群信息的入口】

     info命令用来查看集群中Master主节点的信息。info命令也是先执行load_cluster_info_from_node获取完整的集群信息。

    示例如下:

      [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb info 192.168.127.130:
  192.168.127.130: (a44081c3…) -> keys | slots | slaves.
  192.168.127.130: (bafe517c…) -> keys | slots | slaves.
  192.168.127.130: (3b025b3e…) -> keys | slots | slaves.
  [OK] keys in masters.
  0.00 keys per slot on average.

5、Fix修复集群

命令格式:ruby redis-trib.rb  fix  --timeout   host:port【此地址可以是集群中任何一个节点的地址,相当于获取集群信息的入口】

    执行效果如下:

      [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb fix 192.168.127.130:
  >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.130:)
   M: 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c 192.168.127.130:
   slots:-,-,- ( slots) master
   additional replica(s)
   M: bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f 192.168.127.130:
   slots:- ( slots) master
   additional replica(s)
     S: b96aac031170a2aa42c619fbc08450bb51af372c 192.168.127.130:
   slots: ( slots) slave
   replicates a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20
  S: b04d39427329b256fcb9b851e02d4b814314b280 192.168.127.130:
   slots: ( slots) slave
   replicates bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f
  M: a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20 192.168.127.130:
   slots:- ( slots) master
   additional replica(s)
  S: be14cfa7cc064e75977ec8517c1eccf96e92aebf 192.168.127.130:
  slots: ( slots) slave
  replicates 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c
  [OK] All nodes agree about slots configuration.
  >>> Check for open slots…
  >>> Check slots coverage…
  [OK] All slots covered.

      \[root@linux redis\]# ruby redis-trib.rb fix 192.168.127.130:  
      >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.130:)  
      S: be14cfa7cc064e75977ec8517c1eccf96e92aebf 192.168.127.130:  
         slots: ( slots) slave  
         replicates 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c  
      S: b96aac031170a2aa42c619fbc08450bb51af372c 192.168.127.130:  
         slots: ( slots) slave  
         replicates a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20  
      M: 3b025b3ecfa65f462de639c7a412be443cf1dd1c 192.168.127.130:  
         slots:-,-,- ( slots) master  
          additional replica(s)  
      M: a44081c39e7978c731a5c64476f4dc64e8d10c20 192.168.127.130:  
         slots:- ( slots) master  
          additional replica(s)  
      S: b04d39427329b256fcb9b851e02d4b814314b280 192.168.127.130:  
         slots: ( slots) slave  
         replicates bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f  
      M: bafe517c084aadaacb0b0249dac1e706f24bc21f 192.168.127.130:  
         slots:- ( slots) master  
          additional replica(s)  
      \[OK\] All nodes agree about slots configuration.  
      >>> Check for open slots...  
      >>> Check slots coverage...  
      \[OK\] All  slots covered.

    1、fix命令的流程跟check的流程很像,显示加载集群信息,然后在check_cluster方法内传入fix为
true的变量,会在集群检查出现异常的时候执行修复流程。目前fix命令能修复两种异常,一种是集群有处于迁移中的slot的节点,一种是slot未完全分配的异常。

    2、fix_open_slot方法是修复集群中在迁移slots数据槽的过程中节点的异常。

      2.1、先检查该slot是谁负责的,迁移的源节点如果没完成迁移,owner还是该节点。没有owner的slot无法完成修复功能。

      2.2、遍历每个节点,获取哪些节点的slot被标记为migrating【迁移】状态,哪些节点的slot被标记为importing【输入】状态。对于owner【所有者】不是该节点,但是通过cluster countkeysinslot获取到该节点有数据的情况,也认为该节点为importing【输入】状态。

      2.3、如果migrating【迁移】和importing【输入】状态的节点均只有1个,这可能是迁移过程中redis-trib.rb被中断所致,直接执行move_slot继续完成迁移任务即可。传递dots和fix为true。

      2.4、如果migrating【迁移】为空,importing【输入】状态的节点大于0,那么这种情况执行回滚流程,将importing【输入】状态的节点数据通过move_slot方法导给slot的owner【所有者】节点,传递dots、fix和cold为true。接着对importing的节点执行cluster stable命令恢复稳定。

       2.5、如果importing【输入】状态的节点为空,有一个migrating【迁移】状态的节点,而且该节点在当前slot没有数据,那么可以直接把这个slot设为stable。

      2.6、如果migrating【迁移】和importing【输入】状态不是上述情况,目前redis-trib.rb工具无法修复,上述的三种情况也已经覆盖了通过redis-trib.rb工具迁移出现异常的各个方面,人为的异常情形太多,很难考虑完全。

    3、fix_slots_coverage方法能修复slot未完全分配的异常。未分配的slot有三种状态。

       3.1、所有节点的该slot都没有数据。该状态redis-trib.rb工具直接采用随机分配的方式,并没有考虑节点的均衡。本人尝试对没有分配slot的集群通过fix修复集群,结果slot还是能比较平均的分配,但是没有了连续性,打印的slot信息非常离散。
    
                  3.2、有一个节点的该slot有数据。该状态下,直接把slot分配给该slot有数据的节点。

      3.3、有多个节点的该slot有数据。此种情况目前还处于TODO状态,不过redis作者列出了修复的步骤,对这些节点,除第一个节点,执行cluster migrating命令,然后把这些节点的数据迁移到第一个节点上。清除migrating状态,然后把slot分配给第一个节点。

6、Reshard在线迁移slot

命令格式:ruby redis-trib.rb  reshard  --from   host:port【此地址可以是集群中任何一个主节点的地址,相当于获取集群信息的入口】
--to
--slots
--yes
--timeout
--pipeline

      reshard命令可以在线把集群的一些slot从集群原来slot负责节点迁移到新的节点,利用reshard可以完成集群的在线横向扩容和缩容。

reshard的参数很多,下面来一一解释一番:
                          
              host:port:这个是必传参数,用来从一个节点获取整个集群信息,相当于获取集群信息的入口。

      --from :需要从哪些源节点上迁移slot,可从多个源节点完成迁移,以逗号隔开,传递的是节点的node id,还可以直接传递--from all,这样源节点就是集群的所有节点,不传递该参数的话,则会在迁移过程中提示用户输入。

      --to :slot需要迁移的目的节点的node id,目的节点只能填写一个,不传递该参数的话,则会在迁移过程中提示用户输入。

      --slots :需要迁移的slot数量,不传递该参数的话,则会在迁移过程中提示用户输入。

      --yes:设置该参数,可以在打印执行reshard计划的时候,提示用户输入yes确认后再执行reshard。

      --timeout :设置migrate命令的超时时间。

       --pipeline :定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量,不传的话使用默认值为10。

执行代码实例:

          [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb reshard --from all --to 34aff9de9f005b23dc1ae090d1791edb6277b255 --slots --yes 192.168.127.129:
          >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.129:)
          M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          S: 30a872bdf2ec16fabbd8fcb7e08514dffec09364 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c
          M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          S: 69ada8a4fe3784597480bd8bddbeb57ab08a8f34 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          M: 34aff9de9f005b23dc1ae090d1791edb6277b255 192.168.127.129:
           slots: ( slots) master
           additional replica(s)
          S: ee0e0688c0258c34f9673a44e5bc97374abaeb5d 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637
          [OK] All nodes agree about slots configuration.
          >>> Check for open slots…
          >>> Check slots coverage…
          [OK] All slots covered.

          Ready to move slots.
           Source nodes:
           M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
           M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
         slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
           M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
           Destination node:
           M: 34aff9de9f005b23dc1ae090d1791edb6277b255 192.168.127.129:
           slots: ( slots) master
           additional replica(s)
           Resharding plan:
          Moving slot from d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          Moving slot from d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          Moving slot from d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          Moving slot from d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          Moving slot from d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          //省略。。。。
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::
          Moving slot from 192.168.127.129: to 192.168.127.129::

迁移的流程如下:

      1、通过load_cluster_info_from_node方法装载集群信息。

      2、执行check_cluster方法检查集群是否健康。只有健康的集群才能进行迁移。

      3、获取需要迁移的slot数量,用户没传递--slots参数,则提示用户手动输入。

      4、获取迁移的目的节点,用户没传递--to参数,则提示用户手动输入。此处会检查目的节点必须为master节点。

       5、获取迁移的源节点,用户没传递--from参数,则提示用户手动输入。此处会检查源节点必须为master节点。--from all的话,源节点就是除了目的节点外的全部master节点。这里为了保证集群slot分配的平均,建议传递--from all。

      6、执行compute_reshard_table方法,计算需要迁移的slot数量如何分配到源节点列表,采用的算法是按照节点负责slot数量由多到少排序,计算每个节点需要迁移的slot的方法为:迁移slot数量 * (该源节点负责的slot数量 / 源节点列表负责的slot总数)。这样算出的数量可能不为整数,这里代码用了下面的方式处理:

      n = (numslots/source_tot_slots*s.slots.length)
                  if i == 0
                      n = n.ceil
                  else
                      n = n.floor
        
                  这样的处理方式会带来最终分配的slot与请求迁移的slot数量不一致,这个BUG已经在github上提给作者,    https://github.com/antirez/redis/issues/2990。

      7、打印出reshard计划,如果用户没传--yes,就提示用户确认计划。

      8、根据reshard计划,一个个slot的迁移到新节点上,迁移使用move_slot方法,该方法被很多命令使用,具体可以参见下面的迁移流程。move_slot方法传递dots为true和pipeline数量。

      9、至此,就完成了全部的迁移任务。

      move_slot方法可以在线将一个slot的全部数据从源节点迁移到目的节点,fix、reshard、rebalance都需要调用该方法迁移slot。

move_slot接受下面几个参数,

      1、pipeline:设置一次从slot上获取多少个key。

      2、quiet:迁移会打印相关信息,设置quiet参数,可以不用打印这些信息。

      3、cold:设置cold,会忽略执行importing和migrating。

      4、dots:设置dots,则会在迁移过程打印迁移key数量的进度。

       5、update:设置update,则会更新内存信息,方便以后的操作。

move_slot流程如下:

      1、如果没有设置cold,则对源节点执行cluster importing命令,对目的节点执行migrating命令。fix的时候有可能importing和migrating已经执行过来,所以此种场景会设置cold。

      2、通过cluster getkeysinslot命令,一次性获取远节点迁移slot的pipeline个key的数量.

      3、对这些key执行migrate命令,将数据从源节点迁移到目的节点。

      4、如果migrate出现异常,在fix模式下,BUSYKEY的异常,会使用migrate的replace模式再执行一次,BUSYKEY表示目的节点已经有该key了,replace模式可以强制替换目的节点的key。不是fix模式就直接返回错误了。

      5、循环执行cluster getkeysinslot命令,直到返回的key数量为0,就退出循环。

      6、如果没有设置cold,对每个节点执行cluster setslot命令,把slot赋给目的节点。

      7、如果设置update,则修改源节点和目的节点的slot信息。

      8、至此完成了迁移slot的流程。

7、Rebalance平衡集群节点slot数量

命令格式:ruby redis-trib.rb  rebalance --weight   host:port【此地址可以是集群中任何一个节点的地址,相当于获取集群信息的入口】
--auto-weights
--threshold
--use-empty-masters
--timeout
--simulate
                                                                                     --pipeline

      rebalance命令可以根据用户传入的参数平衡集群节点的slot数量,rebalance功能非常强大,可以传入的参数很多。

        以下是rebalance的参数列表和命令示例。
              # ruby redis-trib.rb rebalance --threshold 1 --weight b31e3a2e=5 --weight 60b8e3a1=5 --use-empty-masters  --simulate 10.180.157.199:6379

      下面也先一一解释下每个参数的用法:

       host:port:这个是必传参数,用来从一个节点获取整个集群信息,相当于获取集群信息的入口。

      --weight :节点的权重,格式为node_id=weight,如果需要为多个节点分配权重的话,需要添加多个--weight 参数,即--weight b31e3a2e=5 --weight 60b8e3a1=5,node_id可为节点名称的前缀,只要保证前缀位数能唯一区分该节点即可。没有传递    –weight的节点的权重默认为1。

      --auto-weights:这个参数在rebalance流程中并未用到。

      --threshold :只有节点需要迁移的slot阈值超过threshold,才会执行rebalance操作。具体计算方法可以参考下面的rebalance命令流程的第四步。

      --use-empty-masters:rebalance是否考虑没有节点的master,默认没有分配slot节点的master是不参与rebalance的,设置--use-empty-masters可以让没有分配slot的节点参与rebalance。

       --timeout :设置migrate命令的超时时间。

      --simulate:设置该参数,可以模拟rebalance操作,提示用户会迁移哪些slots,而不会真正执行迁移操作。

       --pipeline :与reshar的pipeline参数一样,定义cluster getkeysinslot命令一次取出的key数量,不传的话使用默认值为10。

    rebalance命令流程如下:

        1、load_cluster_info_from_node方法先加载集群信息。

        2、计算每个master的权重,根据参数--weight ,为每个设置的节点分配权重,没有设置的节点,则权重默认为1。

        3、根据每个master的权重,以及总的权重,计算自己期望被分配多少个slot。计算的方式为:总slot数量 * (自己的权重 / 总权重)。

        4、计算每个master期望分配的slot是否超过设置的阈值,即--threshold 设置的阈值或者默认的阈值。计算的方式为:先计算期望移动节点的阈值,算法为:(100-(100.0*expected/n.slots.length)).abs,如果计算出的阈值没有超出设置阈值,则不需要为该节点移动slot。只要有一个master的移动节点超过阈值,就会触发rebalance操作。

        5、如果触发了rebalance操作。那么就开始执行rebalance操作,先将每个节点当前分配的slots数量减去期望分配的slot数量获得balance值。将每个节点的balance从小到大进行排序获得sn数组。

        6、用dst_idx和src_idx游标分别从sn数组的头部和尾部开始遍历。目的是为了把尾部节点的slot分配给头部节点。

          sn数组保存的balance列表排序后,负数在前面,正数在后面。负数表示需要有slot迁入,所以使用dst_idx游标,正数表示需要有slot迁出,所以使用src_idx游标。理论上sn数组各节点的balance值加起来应该为0,不过由于在计算期望分配的slot的时候只是使用直接取整的方式,所以可能出现balance值之和不为0的情况,balance值之和不为0即为节点不平衡的slot数量,由于slot总数有16384个,不平衡数量相对于总数,基数很小,所以对rebalance流程影响不大。

        7、获取sn[dst_idx]和sn[src_idx]的balance值较小的那个值,该值即为需要从sn[src_idx]节点迁移到sn[dst_idx]节点的slot数量。

         8、接着通过compute_reshard_table方法计算源节点的slot如何分配到源节点列表。这个方法在reshard流程中也有调用,具体步骤可以参考reshard流程的第六步。

        9、如果是simulate模式,则只是打印出迁移列表。

        10、如果没有设置simulate,则执行move_slot操作,迁移slot,传入的参数为:quiet=>true,:dots=>false,:update=>true。

        11、迁移完成后更新sn[dst_idx]和sn[src_idx]的balance值。如果balance值为0后,游标向前进1。

        12、直到dst_idx到达src_idx游标,完成整个rebalance操作。

    8、add-node将新节点加入集群

    命令格式:ruby redis-trib.rb add-node --slave  new_host:new_port existing_host:existing_port【此地址可以是集群中任何一个节点的地址,相当于获取集群信息的入口】
--master-id

       add-node命令可以将新节点加入集群,节点可以为master,也可以为某个master节点的slave。

      add-node有两个可选参数:

        --slave:设置该参数,则新节点以slave的角色加入集群

         --master-id:这个参数需要设置了--slave才能生效,--master-id用来指定新节点的master节点。如果不设置该参数,则会随机为节点选择master节点。

            这两个参数(--slave,--master-id)并没有先后顺序,但是这两个参数必须在 add-node 之后,new_host:new_port existing_host:existing_port参数之前。

可以看下add-node命令的执行示例(我们将192.168.127.129:7003作为192.168.127.129:7000的从节点增加进集群):

          [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb add-node --slave --master-id 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129: 192.168.127.129:
          >>> Adding node 192.168.127.129: to cluster 192.168.127.129:
          >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.129:)
          M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          [OK] All nodes agree about slots configuration.
          >>> Check for open slots…
          >>> Check slots coverage…
          [OK] All slots covered.
          >>> Send CLUSTER MEET to node 192.168.127.129: to make it join the cluster.
          Waiting for the cluster to join.
          >>> Configure node as replica of 192.168.127.129:.
          [OK] New node added correctly.

可以看下add-node命令的执行示例(我们将192.168.127.129:7004作为192.168.127.129:7001的从节点增加进集群):

          [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb add-node --slave --master-id d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129: 192.168.127.129:
          >>> Adding node 192.168.127.129: to cluster 192.168.127.129:
          >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.129:)
          M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          S: ee0e0688c0258c34f9673a44e5bc97374abaeb5d 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637
          M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          [OK] All nodes agree about slots configuration.
          >>> Check for open slots…
          >>> Check slots coverage…
          [OK] All slots covered.
          >>> Send CLUSTER MEET to node 192.168.127.129: to make it join the cluster.
          Waiting for the cluster to join.
          >>> Configure node as replica of 192.168.127.129:.
          [OK] New node added correctly.
          [root@linux redis]#

可以看下add-node命令的执行示例(我们将192.168.127.129:7005作为192.168.127.129:7000的从节点增加进集群,此时7000已有从节点,但是7005并没有作为7000的从节点,而是作为7002的从节点,因为当时7002没从节点):

          [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb add-node --master-id 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 --slave 192.168.127.129: 192.168.127.129:
          >>> Adding node 192.168.127.129: to cluster 192.168.127.129:
          >>> Performing Cluster Check (using node 192.168.127.129:)
          M: 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          M: 7e41f26c96c796c6ad546df836b93d2aadf9e13c 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
         additional replica(s)
          S: 69ada8a4fe3784597480bd8bddbeb57ab08a8f34 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef
          M: d16665971f9a1f5715fd7365314436c99ba6e7ef 192.168.127.129:
           slots:- ( slots) master
           additional replica(s)
          S: ee0e0688c0258c34f9673a44e5bc97374abaeb5d 192.168.127.129:
           slots: ( slots) slave
           replicates 454e7e2ca5e70103ae19926e139dc212ad084637
          [OK] All nodes agree about slots configuration.
          >>> Check for open slots…
          >>> Check slots coverage…
          [OK] All slots covered.
          >>> Send CLUSTER MEET to node 192.168.127.129: to make it join the cluster.
          Waiting for the cluster to join.
          >>> Configure node as replica of 192.168.127.129:.
          [OK] New node added correctly.

add-node流程如下:

        1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息,check_cluster方法检查集群是否健康。

        2、如果设置了--slave,则需要为该节点寻找master节点。设置了--master-id,则以该节点作为新节点的master,如果没有设置--master-id,则调用get_master_with_least_replicas方法,寻找slave数量最少的master节点。如果slave数量一致,则选取load_cluster_info_from_node顺序发现的第一个节点。load_cluster_info_from_node顺序的第一个节点是add-node设置的existing_host:existing_port节点,后面的顺序根据在该节点执行cluster nodes返回的结果返回的节点顺序。

        3、连接新的节点并与集群第一个节点握手。

        4、如果没设置–slave就直接返回ok,设置了–slave,则需要等待确认新节点加入集群,然后执行cluster replicate命令复制master节点。

        5、至此,完成了全部的增加节点的流程。

9、del-node从集群中删除节点

命令格式:ruby redis-trib.rb del-node host:port node-id【node id是要删除的节点ID标识】

      del-node可以把某个节点从集群中删除。del-node只能删除没有分配slot的节点。删除命令传递两个参数:

       host:port:从该节点获取集群信息。

      node_id:需要删除的节点id。

del-node执行结果示例如下:

          [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb del-node 192.168.127.129: 34aff9de9f005b23dc1ae090d1791edb6277b255
          >>> Removing node 34aff9de9f005b23dc1ae090d1791edb6277b255 from cluster 192.168.127.129:
          >>> Sending CLUSTER FORGET messages to the cluster…
          >>> SHUTDOWN the node.

del-node流程如下:

       1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息。

      2、根据传入的node id获取节点,如果节点没找到,则直接提示错误并退出。

      3、如果节点分配的slot不为空,则直接提示错误并退出。

      4、遍历集群内的其他节点,执行cluster forget命令,从每个节点中去除该节点。如果删除的节点是master,而且它有slave的话,这些slave会去复制其他master,调用的方法是get_master_with_least_replicas,与add-node没设置--master-id寻找master的方法一样。

       5、然后关闭该节点

10、set-timeout设置集群节点间心跳连接的超时时间

命令格式:ruby redis-trib.rb set-timeout host:port  milliseconds

      set-timeout用来设置集群节点间心跳连接的超时时间,单位是毫秒,不得小于100毫秒,因为100毫秒对于心跳时间来说太短了。该命令修改是节点配置参数cluster-node-timeout,默认是15000毫秒。通过该命令,可以给每个节点设置超时时间,设置的方式使用config set命令动态设置,然后执行config rewrite命令将配置持久化保存到硬盘。以下是示例:

        [root@linux redis]# ruby redis-trib.rb set-timeout 192.168.127.130:
        >>> Reconfiguring node timeout in every cluster node…
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        *** New timeout set for 192.168.127.130:
        >>> New node timeout set. OK, ERR.

11、call在集群全部节点上执行命令

命令格式:ruby redis-trib.rb call host:port [command redis的命令]

       call命令可以用来在集群的全部节点执行相同的命令。call命令也是需要通过集群的一个节点地址,连上整个集群,然后在集群的每个节点执行该命令。

        \[root@linux redis\]# ruby redis-trib.rb call 192.168.127.130: get key  

         >>> Calling GET key
         192.168.127.130:7000: MOVED 12539 192.168.127.130:7002
         192.168.127.130:7002:
         192.168.127.130:7003: MOVED 12539 192.168.127.130:7002
         192.168.127.130:7005: MOVED 12539 192.168.127.130:7002
         192.168.127.130:7004: MOVED 12539 192.168.127.130:7002
         192.168.127.130:7001: MOVED 12539 192.168.127.130:7002

    12、import将外部redis数据导入集群

      命令格式:ruby redis-trib.rb import --from host:port host:port

      执行示例如下:

        \[root@linux redis\]# ruby redis-trib.rb import --from 192.168.127.130: 192.168.127.129:

      上面的命令是把 192.168.127.130:7006(redis 4.8)上的数据导入到 192.168.127.129:7000 这个节点所在的集群

      import命令可以把外部的redis节点数据导入集群。导入的流程如下:

        1、通过load_cluster_info_from_node方法转载集群信息,check_cluster方法检查集群是否健康。

        2、连接外部redis节点,如果外部节点开启了cluster_enabled,则提示错误。

        3、通过scan命令遍历外部节点,一次获取1000条数据。

         4、遍历这些key,计算出key对应的slot。

        5、执行migrate命令,源节点是外部节点,目的节点是集群slot对应的节点,如果设置了--copy参数,则传递copy参数,如果设置了--replace,则传递replace参数。

        6、不停执行scan命令,直到遍历完全部的key。

        7、至此完成整个迁移流程

        这中间如果出现异常,程序就会停止。没使用--copy模式,则可以重新执行import命令,使用--copy的话,最好清空新的集群再导入一次。

        import命令更适合离线的把外部redis数据导入,在线导入的话最好使用更专业的导入工具,以slave的方式连接redis节点去同步节点数据应该是更好的方式。

三、总结

    好了,今天就写到这里,有关redis-trib.rb脚步文件的内容还很多,以后再补充进来吧。这个脚本文件对我们很重要,集群的操作很多功能都可以通过这个脚本文件来完成。

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