Redis Cluster 扩缩容的自动化脚本与工具 (`redis-cli –cluster`)

Redis Cluster 扩缩容自动化：一场优雅的“增删改查”大戏 🎭

各位观众，各位朋友，欢迎来到“Redis Cluster 自动化扩缩容”的精彩讲堂！我是今天的讲解员，江湖人称“Redis 诗人”，致力于用最通俗的语言，最生动的案例，带大家领略 Redis Cluster 自动化的魅力。

今天，我们将聚焦在 Redis Cluster 的“增删改查”——也就是扩容和缩容上，并重点介绍 redis-cli --cluster 这个强大的命令行工具，以及如何利用它编写自动化脚本，让你的 Redis 集群像呼吸一样自然地伸缩。

请大家系好安全带，我们的旅程即将开始！🚀

为什么需要自动化？难道手动“搬砖”不好吗？🧱

在深入自动化之前，我们先来聊聊为什么要自动化？难道手动操作不行吗？ 🤔

想象一下，你的 Redis 集群正承受着巨大的流量压力，CPU 告警像警报一样响个不停，仿佛在呐喊：“撑不住啦！再不扩容我就要罢工啦！”。这时候，你只能放下手头的工作，手动一台一台服务器地添加节点，执行复杂的命令，祈祷不要出错。

这样的场景，是不是想想都觉得头皮发麻？🤯

手动操作不仅耗时耗力，而且容易出错。尤其是在夜深人静的时候，困意袭来，敲错一个命令，可能就会导致数据丢失，造成无法挽回的损失。

而自动化，就像一位不知疲倦的管家，能够在你需要的时候，自动完成扩缩容操作，让你安心地喝着咖啡，看着集群平稳运行。☕️

用一句诗来总结：

手动操作慢如牛，自动化来解千愁。

集群伸缩如呼吸，高枕无忧乐悠悠。

`redis-cli --cluster`：你的“倚天剑” 🗡️

redis-cli --cluster 是 Redis 官方提供的用于管理 Redis Cluster 的命令行工具，它就像一把锋利的“倚天剑”，能够帮助我们轻松地完成各种集群操作，包括创建集群、添加节点、删除节点、重新分片等等。

redis-cli --cluster 的优势：

官方出品，品质保证： 官方工具，稳定可靠，不用担心兼容性问题。
功能强大，操作便捷： 提供了丰富的命令，能够满足各种集群管理需求。
易于使用，学习成本低： 命令行界面简洁明了，容易上手。

常用 redis-cli --cluster 命令：

命令	描述
`create`	创建一个新的 Redis Cluster。
`add-node`	向现有 Redis Cluster 添加一个新节点。
`del-node`	从 Redis Cluster 中删除一个节点。
`rebalance`	在 Redis Cluster 中重新平衡槽的分配，确保每个节点拥有大致相同数量的槽。
`reshard`	将指定的槽从一个或多个节点移动到另一个或多个节点。
`check`	检查 Redis Cluster 的状态，例如是否存在槽未分配、节点是否正常运行等。
`info`	显示 Redis Cluster 的信息，例如节点列表、槽分配情况等。
`call`	在指定的节点上执行 Redis 命令。
`fix`	尝试修复 Redis Cluster 中的问题，例如槽未分配、节点故障等。

例子:

# 创建集群 (假设我们有 3 个 master 节点和 3 个 slave 节点)
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 --cluster-replicas 1

# 添加新节点到集群
redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000

# 删除节点
redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7006 <node_id>

# 重新分片
redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000

扩容：让你的集群“长大” 🌱

扩容就像给你的集群施肥，让它能够容纳更多的数据和流量。

扩容的步骤：

启动新节点： 首先，启动新的 Redis 节点，并确保它们能够正常运行。
加入集群： 使用 redis-cli --cluster add-node 命令将新节点加入到现有集群中。
重新分片： 使用 redis-cli --cluster reshard 命令将一部分槽从现有节点迁移到新节点上，以平衡集群的负载。

自动化扩容脚本 (Bash)：

#!/bin/bash

# 定义变量
REDIS_MASTER_HOST=127.0.0.1
REDIS_MASTER_PORT=7000
NEW_NODE_HOST=127.0.0.1
NEW_NODE_PORT=7006

# 1. 启动新节点 (假设已经启动)

# 2. 加入集群
redis-cli --cluster add-node ${NEW_NODE_HOST}:${NEW_NODE_PORT} ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT}

# 3. 重新分片
echo "开始重新分片..."
redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT}

# 提示用户输入要迁移的槽的数量
read -p "请输入要迁移的槽的数量: " SLOTS_TO_MOVE

# 提示用户输入接收槽的节点的 ID
read -p "请输入接收槽的节点的 ID: " RECEIVER_NODE_ID

# 执行重新分片
echo "重新分片命令: redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT}"
redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT} --cluster-from all --cluster-to ${RECEIVER_NODE_ID} --cluster-slots ${SLOTS_TO_MOVE} --cluster-yes

echo "扩容完成！"

脚本解析：

脚本首先定义了一些变量，包括现有集群的 Master 节点地址、新节点的地址等。
然后，使用 redis-cli --cluster add-node 命令将新节点加入到集群中。
接着，使用 redis-cli --cluster reshard 命令重新分片，将一部分槽迁移到新节点上。
脚本还增加了交互式输入，让用户可以根据实际情况选择要迁移的槽的数量和接收槽的节点 ID。
--cluster-yes 选项用于自动确认重新分片操作，避免人工干预。

注意事项：

在执行重新分片之前，一定要仔细评估集群的负载情况，选择合适的槽的数量进行迁移。
重新分片是一个耗时操作，可能会影响集群的性能，建议在业务低峰期进行。
在执行脚本之前，最好先进行测试，确保脚本能够正常运行。

缩容：让你的集群“瘦身” 🏋️‍♀️

缩容就像给你的集群减肥，让它能够更高效地运行，节省资源。

缩容的步骤：

迁移槽： 使用 redis-cli --cluster reshard 命令将要删除的节点上的槽迁移到其他节点上。
删除节点： 使用 redis-cli --cluster del-node 命令从集群中删除节点。
关闭节点： 关闭已删除的 Redis 节点。

自动化缩容脚本 (Bash)：

#!/bin/bash

# 定义变量
REDIS_MASTER_HOST=127.0.0.1
REDIS_MASTER_PORT=7000
NODE_TO_REMOVE_HOST=127.0.0.1
NODE_TO_REMOVE_PORT=7006

# 获取要删除节点的 ID
NODE_ID=$(redis-cli -h ${NODE_TO_REMOVE_HOST} -p ${NODE_TO_REMOVE_PORT} cluster info | grep node_id | awk -F':' '{print $2}')

# 1. 迁移槽
echo "开始迁移槽..."
redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT}

# 提示用户输入要迁移到的节点的 ID
read -p "请输入要迁移到的节点的 ID: " RECEIVER_NODE_ID

# 执行重新分片，将要删除节点上的所有槽迁移到指定节点
echo "重新分片命令: redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT}"
redis-cli --cluster reshard ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT} --cluster-from ${NODE_ID} --cluster-to ${RECEIVER_NODE_ID} --cluster-slots all --cluster-yes

# 2. 删除节点
echo "删除节点..."
redis-cli --cluster del-node ${REDIS_MASTER_HOST}:${REDIS_MASTER_PORT} ${NODE_ID}

# 3. 关闭节点 (假设已经关闭)

echo "缩容完成！"

脚本解析：

脚本首先定义了一些变量，包括现有集群的 Master 节点地址、要删除的节点地址等。
然后，通过 redis-cli cluster info 命令获取要删除节点的 ID。
接着，使用 redis-cli --cluster reshard 命令将要删除的节点上的所有槽迁移到指定节点上。
最后，使用 redis-cli --cluster del-node 命令从集群中删除节点。

注意事项：

在删除节点之前，一定要确保该节点上的所有槽都已经迁移到其他节点上。
删除节点是一个不可逆操作，请谨慎执行。
在执行脚本之前，最好先进行测试，确保脚本能够正常运行。

高级技巧：自动化脚本的“锦上添花” 🎨

除了基本的扩缩容功能，我们还可以对自动化脚本进行一些“锦上添花”的操作，让它们更加智能和可靠。

监控集成： 将脚本与监控系统 (例如 Prometheus, Grafana) 集成，实现自动触发扩缩容。例如，当 CPU 利用率超过阈值时，自动执行扩容脚本。
日志记录： 在脚本中添加日志记录功能，记录脚本的执行过程和结果，方便问题排查。
错误处理： 在脚本中添加错误处理机制，例如使用 try...catch 语句捕获异常，并进行相应的处理，避免脚本执行中断。
幂等性： 确保脚本具有幂等性，即多次执行脚本的结果与执行一次的结果相同，避免重复操作导致问题。

举个栗子 (监控集成):

假设我们使用 Prometheus 监控 Redis 集群的 CPU 利用率。我们可以编写一个脚本，定期查询 Prometheus 的监控数据，如果 CPU 利用率超过 80%，则自动执行扩容脚本。

#!/bin/bash

# 定义变量
PROMETHEUS_URL="http://prometheus:9090/api/v1/query"
QUERY="avg(irate(process_cpu_seconds_total{job='redis'}[5m])) * 100"
THRESHOLD=80

# 获取 CPU 利用率
CPU_USAGE=$(curl -s "${PROMETHEUS_URL}?query=${QUERY}" | jq -r '.data.result[0].value[1]')

# 判断 CPU 利用率是否超过阈值
if (( $(echo "$CPU_USAGE > $THRESHOLD" | bc -l) )); then
  echo "CPU 利用率超过阈值，开始扩容..."
  # 执行扩容脚本 (假设脚本名为 expand_cluster.sh)
  ./expand_cluster.sh
else
  echo "CPU 利用率正常，无需扩容."
fi

总结：自动化，让你的 Redis 集群“飞起来” 🚀

通过 redis-cli --cluster 工具和自动化脚本，我们可以轻松地实现 Redis Cluster 的自动扩缩容，让你的集群像呼吸一样自然地伸缩，应对各种流量压力。

用一句话来总结：

自动化，是 Redis Cluster 的翅膀，让你的集群飞起来！

希望今天的讲堂对大家有所帮助。感谢大家的观看！我们下期再见！ 👋