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codis实现redis分片和在线扩展

原创
2016-06-07 14:55:46 1164浏览

Codis是一个开源的分布式redis解决方案，由以下四个组件组成： codis-proxy:后端redis的代理，本事实现了redis协议。 codis-config:是codis的管理配置工具，用于增删redis server、操作数据迁移。 zookeeper:用来存放数据路由表和codis-proxy节点的元信息,co

Codis是一个开源的分布式redis解决方案，由以下四个组件组成：

    codis-proxy:后端redis的代理，本事实现了redis协议。

    codis-config:是codis的管理配置工具，用于增删redis server、操作数据迁移。

    zookeeper:用来存放数据路由表和codis-proxy节点的元信息,codis-config发起的命令都会通过 zookeeper同步到各个存活的codis-proxy。

    codis-server:codis项目维护的一个 redis 分支, 基于 2.8.13 开发, 加入了 slot 的支持和原子的数据迁移指令，如果要使用codis的在线扩展迁移功能的话必须使用codis自带的codis-server，codis不支持对原生redis做在线的扩展和数据迁移。


节点规划：

codis-proxy
192.168.0.100:19000
codis-config
192.168.0.100
codis-server1
192.168.0.100:6381
codis-server2192.168.0.100:6382
codis-server3192.168.0.100:6380
codis-server4192.168.0.100:6383


1、安装配置

    a、首先安装golang  

## 解压下载好的go软件包
$ tar xf/opt/go1.4.2.linux-amd64.tar.gz  -C/usr/local/
## 配置环境变量
在.bash_profile中加入go的相关环境变量，并使新的环境变量生效
PATH=$PATH:$HOME/bin
exportGOROOT=/usr/local/go
exportGOOS=linux
exportGOARCH=amd64
exportGOBIN=$GOROOT/bin
exportGOPATH=/opt/mygo
PATH=$PATH:$GOBIN
export PATH
##编写一个 测试程序验证go是否安装成功
$ cat hello.go
package main
import"fmt"
func main() {
    fmt.Printf("hello, world\n")
}
## 运行测试程序，输出hello,word说明go已经安装成功
$ go  run hello.go
hello, world

    b、安装codis

## 安装工具软件
$ yum install gccmake git  -y 
## 下载codis,会下载到环境变量GOPATH指定的目录
$ go get github.com/wandoulabs/codis#ssdb-server config
packagegithub.com/wandoulabs/codis
        imports github.com/wandoulabs/codis
        imports github.com/wandoulabs/codis: nobuildable Go source files in /opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis
## 下载完成后进入/opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis
$ cd /opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis
## 执行安装命令
$ ./bootstrap.sh

## 这一步时间稍久，会下载一些文件目录到本地，耐心等待即可

    c、安装zookeeper

##　解压zookeeper
$ tar xfzookeeper-3.4.6.tar.gz  -C /opt/
##　进入zk的安装目录，修改配置文件
$ cd /opt/zookeeper-3.4.6
$ cp conf/zoo_sample.cfgconf/zoo.cfg
$ vim conf/zoo.cfg
tickTime=2000
initLimit=10
syncLimit=5
dataDir=/data/zookeeper
dataLogDir=/opt/zookeeper-3.4.6/logs
clientPort=2181
## 创建所需要的目录
mkdir  /data/zookeeper   -p
mkdir  /opt/zookeeper-3.4.6/logs

## 启动zk
$ /opt/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh  start   
JMX enabled bydefault
Using config:/opt/zookeeper-3.4.6/bin/../conf/zoo.cfg
Starting zookeeper... STARTED
 
## 验证是否启动成功,若2181端口被监听，则表示成功
$ netstat-alnut|grep 2181
tcp       0      0 :::2181                     :::*                        LISTEN

    d、配置codis

## codis中配置zk的信息
$ cd /opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis/sample/
## 修改config.ini
$  vim config.ini
zk=localhost:2181
product=codis_proxy
proxy_id=proxy_1
net_timeout=5
dashboard_addr=localhost:18087
coordinator=zookeeper


2、启动codis

    a、 启动dashboard

## 进入相关目录
$ cd /opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis/sample/
## 启动dashboard
./start_dashboard.sh
## 验证是否成功
$  netstat -alnut|grep 18087
tcp        0     0 :::18087                    :::*                        LISTE

    浏览器中访问http://192.168.0.100:18087/admin/，出现如下页面：

wKiom1UzsX2jZXyrAAHkBfk1YvA122.jpg

    b、初始化slots

##进入相关目录
$ cd  /opt/mygo/src/github.com/wandoulabs/codis/sample/
## 执行初始化
$  ../bin/codis-config  slot init
{
 "msg": "OK",
 "ret": 0
}

    c、启动codis-server

## codis自带有一个启动脚本，会启动两个codis-server，监听端口为6381和6382
[root@mgs02 sample]#./start_redis.sh 
sleep 3s
[6294] 09 Apr 14:28:02.796* Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to1024).
                _._                                                 
           _.-``__ ''-._                                            
      _.-``   `.  `_.  ''-._           Redis 2.8.13 (1e823fd3/1) 64 bit
  .-`` .-```. ```\/    _.,_ ''-._                                  
 (   '      ,       .-` | `,    )     Running in stand alone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6381
 |   `-._   `._    /    _.-'    |     PID: 6294
  `-._   `-._  `-./  _.-'   _.-'                                  
 |`-._`-._   `-.__.-'    _.-'_.-'|                                 
 |   `-._`-._        _.-'_.-'    |          http://redis.io       
  `-._   `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                  
 |`-._`-._   `-.__.-'    _.-'_.-'|                                 
 |   `-._`-._        _.-'_.-'    |                                 
  `-._   `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._   `-.__.-'    _.-'                                      
          `-._        _.-'                                          
              `-.__.-'                                              
 
[6294] 09 Apr14:28:02.814 # Server started, Redis version 2.8.13
[6294] 09 Apr14:28:02.814 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may failunder low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to/etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctlvm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
[6294] 09 Apr14:28:02.814 * The server is now ready to accept connections on port 6381
[6295] 09 Apr14:28:02.795 * Increased maximum number of open files to 10032 (it wasoriginally set to 1024).
                _._                                                 
           _.-``__ ''-._                                            
      _.-``   `.  `_.  ''-._           Redis 2.8.13 (1e823fd3/1) 64 bit
  .-`` .-```. ```\/    _.,_ ''-._                                   
 (   '      ,       .-` | `,    )     Running in stand alone mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 6382
 |   `-._   `._    /    _.-'    |     PID: 6295
  `-._   `-._  `-./  _.-'   _.-'                                   
 |`-._`-._   `-.__.-'    _.-'_.-'|                                 
 |   `-._`-._        _.-'_.-'    |          http://redis.io       
  `-._   `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                  
 |`-._`-._   `-.__.-'    _.-'_.-'|                                 
 |   `-._`-._        _.-'_.-'    |                                 
  `-._   `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                  
      `-._   `-.__.-'    _.-'                                      
          `-._       _.-'                                          
              `-.__.-'                                              
 
[6295] 09 Apr14:28:02.811 # Server started, Redis version 2.8.13
[6295] 09 Apr14:28:02.811 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may failunder low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to/etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctlvm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
[6295] 09 Apr 14:28:02.812 * The server is nowready to accept connections on port 6382

    d、 添加分片

## 添加分片，每个分片只有一个master节点
$  ../bin/codis-config server add 1192.168.0.99:6381 master
 
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}
$  ../bin/codis-config server add 2192.168.0.99:6382 master
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

    web页面中可以看到新添加的分片组：

    wKiom1Uzsoeg15ufAAG4ygu96TI157.jpg

    e、开启分片

## 开启分片，分片的规则为SlotId= crc32(key) % 1024
$ ../bin/codis-config slot range-set 0 511 1 online
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}
$ ../bin/codis-config slot range-set 512 1023 2 online   
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

    f、启动codis-proxy

## 启动codis-proxy
$ ../bin/codis-proxy -c config.ini -L ./log/proxy.log  --addr=0.0.0.0:19000--http-addr=0.0.0.0:11000 &

wKioL1UztMWhW6W3AAFaMtszz34401.jpg

web界面显示:

wKiom1Uzs6HzCzlKAADb2oUwxUQ749.jpg

这时codis-proxy是offline的状态，要将其设为online

## 这里的proxy_1为codis-proxy代理的id
$  ../bin/codis-config -c config.ini proxyonline proxy_1
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

web页面查看状态，发现已经为online了

wKioL1UztbXzVNS3AADWlzIxZik912.jpg


3、测试分片

在插入数据之前，各分片是没有key的，web页面上可以看到

wKioL1Uzt3milY05AAF6SRdxTtY039.jpg

连接代理，并插入数据

## 连接代理
$  ./redis-cli -p 19000
127.0.0.1:19000>

## 代理中插入数据
127.0.0.1:19000>set kora  1
OK
127.0.0.1:19000>set foway 2
OK
127.0.0.1:19000>set kade 3
OK
127.0.0.1:19000>set hongyi 4
OK

web页面中再次查看各分片间数据，各分片上已有数据，说明分片成功

wKiom1UztiDAc70PAAGghun9_Vk947.jpg


4、在线增加分片

    a、添加两个新的分片

##　再启动两个redis实例
$  nohup ../bin/codis-server ./redis_conf/6380.conf &> ./log/redis_6380.log& 
[2] 6362
$  nohup ../bin/codis-server ./redis_conf/6383.conf &> ./log/redis_6383.log & 
[3] 6365
##  将两个新的实例添加到代理中
$ ../bin/codis-config server add 3 192.168.0.99:6380 master
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}
$ ../bin/codis-config server add 4 192.168.0.99:6383 master
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

web页面查看新添加的节点

wKioL1UzuM2Cb2RaAAMX-cmINi8772.jpg

    b、将group1 上slot_id在256-511间的keys迁移到group3 上去

$ ../bin/codis-config slot migrate 256 511 3
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

命令执行完成后，数据会在后台进行迁移，web页面中可以看到迁移的状态

wKioL1UzvDigVfiYAACfcrvXmEA678.jpg

查看桶中的key分布

wKioL1UzvGqDTrziAABiPhZhRgM249.jpg

迁移过程中如下，当红色覆盖到511时表明迁移完成，蓝色表示group1，红色为group3

wKiom1Uzu1WAoa86AAni5BZ3me8135.jpg

迁移完成后状态

wKiom1Uzu3bRFdTcAAoQ2VXPxEE466.jpg

    c、将group2 上slot_id在768~2013间的keys迁移到group4 上去

$ ../bin/codis-config slot migrate 768 1023 4
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

web页面上查看迁移状态

wKioL1UzvaGy_Wd9AAnE-i22CXo216.jpg

迁移完成后状态

wKioL1UzvcHRVmbuAAjLXyanIHU526.jpg

web页面查看分片情况，发现新添加的分片上有了数据

wKioL1UzvvfQH5fAAAMhWyrXUzY061.jpg

代理中插入数据，看各分片接受数据是否正常

$ ./redis-cli -p19000
127.0.0.1:19000>set avro 19
OK
127.0.0.1:19000>set boss 19
OK
127.0.0.1:19000>set sex 29
OK
127.0.0.1:19000>set zook 29
OK
127.0.0.1:19000>set hadoop 29
OK
127.0.0.1:19000>set kafka 30
OK
127.0.0.1:19000>set word 32
OK
127.0.0.1:19000>set xcode 32
OK

查看web页面各分片接受的keys情况

wKiom1UzvfTQCbgXAAM_2eEbbSg107.jpg

5、移除分片

    a、设置proxy为offline

$ ../bin/codis-config-c config.ini proxy offline proxy_1
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

    b、重新初始化slot

$ ../bin/codis-config slot init -f
{
  "msg": "OK",
  "ret": 0
}

    c、移除分片

$  ../bin/codis-config server remove-group 1
{
 "msg": "OK",
 "ret": 0
}
$  ../bin/codis-config server remove-group 2
{
 "msg": "OK",
 "ret": 0
}
$  ../bin/codis-config server remove-group 3
{
 "msg": "OK",
 "ret": 0
}
$  ../bin/codis-config server remove-group 4
{
 "msg": "OK",
 "ret": 0
}

    d、web页面查看

wKioL1UzwE_x0M9KAAHe32oTGPU221.jpg

  


注意事项:

1、slot在线迁移不支持原生的redis，只能使用codis内嵌的codis-server(codis-server 是 Codis 项目维护的一个 Redis 分支, 基于 2.8.13 开发, 加入了 slot 的支持和原子的数据迁移指令).

2、slot迁移是原子性的，且对上层应用是安全透明的，迁移的过程中不会阻塞上层业务的服务。

3、迁移的过程中每次只能有一个slot处于迁移状态，所以在迁移操作时，应单片单片的进行迁移，在没有确认当前的迁移是否完成前，不要开启下一个迁移。

4、codis-proxy对原生的redis是有效的，已经测试过(版本redis 2.8.19)，但是slot是不支持原生redis的。

5、codis-proxy、slot对SSDB都是无效的，使用codis-proxy代理SSDB是无法实现分片的，数据会落在配置中的第一个分片上。




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