Redis集群 动手实践：自己动手，打造Redis集群，手写redis集群

自己动手，打造Redis集群：从零开始的手写实践

场景引入：当单机Redis扛不住了

记得上周我们电商平台搞大促，平时运行良好的Redis突然就扛不住了，高峰期每秒近10万的请求直接把单实例Redis打趴下，缓存雪崩导致数据库也跟着崩溃，整个网站瘫痪了近半小时，事后复盘时，CTO拍着桌子说："必须上Redis集群！"

作为团队里的"Redis专家"，我主动请缨研究Redis集群方案，但当我看到各大云厂商动辄上万的集群报价时，突然萌生了一个大胆的想法：为什么不自己动手搭建一个Redis集群呢？

Redis集群基础知识

为什么需要Redis集群？

Redis集群主要解决两个问题：

1. 数据分片：单机内存有限，集群可以把数据分散到多台机器 2.数据分片：Redis集群使用哈希槽（hash slot）进行数据分片，共有16384个槽位

高可用：每个分片有主从复制，主节点挂了从节点能顶上

去中心化：节点间通过Gossip协议通信，不需要额外的代理层

准备工作

硬件准备

我找了三台闲置的服务器（其实用虚拟机也行）,配置如下：

• CPU：4核
• 内存：8GB
• 系统：Ubuntu 22.04

软件准备

确保每台机器上已经安装：

• Redis 7.0+（2025年最新稳定版）
• Ruby环境（用于运行集群管理脚本）
• 基本的网络工具（ping, telnet等）

搭建6节点Redis集群

我决定搭建一个3主3从的最小可用集群,以下是详细步骤：

第一步：配置Redis节点

在每台机器上创建两个Redis实例（一个主一个从），共6个节点,以第一台机器为例：

# 创建两个配置目录
mkdir -p /opt/redis/cluster/{7000,7001}
# 主节点7000配置
cat > /opt/redis/cluster/7000/redis.conf <<EOF
port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7000.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
EOF
# 从节点7001配置
cat > /opt/redis/cluster/7001/redis.conf <<EOF
port 7001
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7001.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
daemonize yes
EOF

其他两台机器也类似操作，端口号分别为7002/7003和7004/7005。

第二步：启动所有节点

在每台机器上执行：

redis-server /opt/redis/cluster/7000/redis.conf
redis-server /opt/redis/cluster/7001/redis.conf

第三步：创建集群

使用redis-cli的集群命令创建集群：

redis-cli --cluster create \
  192.168.1.101:7000 192.168.1.101:7001 \
  192.168.1.102:7002 192.168.1.102:7003 \
  192.168.1.103:7004 192.168.1.103:7005 \
  --cluster-replicas 1

这个命令会自动分配主从关系,并把16384个槽位均匀分配到3个主节点上。

验证集群状态

检查集群节点

redis-cli -p 7000 cluster nodes

输出类似这样：

a1b2c3... 192.168.1.101:7000@17000 myself,master - 0 1650000000000 1 connected 0-5460
d4e5f6... 192.168.1.102:7002@17002 master - 0 1650000001000 2 connected 5461-10922
g7h8i9... 192.168.1.103:7004@17004 master - 0 1650000002000 3 connected 10923-16383
...

可以看到3个主节点各自负责一部分哈希槽。

测试数据读写

# 连接到集群
redis-cli -c -p 7000
# 设置几个键值
127.0.0.1:7000> set foo bar
-> Redirected to slot [12182] located at 192.168.1.103:7004
OK
127.0.0.1:7004> set hello world
-> Redirected to slot [866] located at 192.168.1.101:7000
OK
127.0.0.1:7000> get foo
-> Redirected to slot [12182] located at 192.168.1.103:7004
"bar"

注意观察重定向过程,这正是集群工作的体现！

集群运维实战

添加新节点

随着业务增长，我们需要扩容,添加一个新主节点：

# 在新机器上启动一个Redis实例7006
redis-server /opt/redis/cluster/7006/redis.conf
# 将新节点加入集群
redis-cli --cluster add-node 192.168.1.104:7006 192.168.1.101:7000
# 重新分配槽位
redis-cli --cluster reshard 192.168.1.101:7000

故障转移测试

手动停止一个主节点（比如7000），观察其从节点（7001）是否自动提升为主节点：

redis-cli -p 7000 shutdown
# 等待几秒后检查
redis-cli -p 7001 cluster nodes | grep 7001

应该能看到7001的角色从"slave"变成了"master"。

踩坑经验分享

在搭建过程中,我遇到了几个典型问题：

1. 节点无法互通：防火墙没开，记得开放集群总线端口（默认是Redis端口+10000）

2. 槽位未完全分配：创建集群后一定要检查所有16384个槽位是否都已分配

3. 内存不足：集群模式下每个key会有额外内存开销，实际可用内存比单机少10%左右

4. 客户端兼容性：有些老版本客户端不支持集群模式，需要升级

性能优化建议

经过一段时间的运行,我总结了几点优化经验：

1. 合理设置hash_tag：对相关key使用{}包裹相同部分，确保它们落在同一节点

   

2. 避免大key：集群环境下大key会导致节点负载不均衡

3. 调整超时参数：根据网络状况适当调整cluster-node-timeout

4. 监控必不可少：使用redis-cli --cluster check定期检查集群健康状态

写在最后

从决定自建Redis集群到最终上线，我花了整整两周时间，虽然过程充满挑战，但收获巨大，现在我们的电商平台平稳支撑着日均百万级的请求，集群自动处理了三次硬件故障,真正实现了高可用。

自己动手搭建Redis集群不仅节省了成本，更重要的是让我深入理解了分布式系统的核心原理，如果你也面临Redis性能瓶颈，不妨尝试自己动手搭建一个集群,这绝对是一次值得的投资！