Redis集群数据迁移与重新分片

Redis集群支持在线数据迁移，可在不停机情况下重新分配槽位，实现集群扩缩容。

重新分片原理

槽位迁移概念

Bash

将槽位从一个节点迁移到另一个节点
源节点：槽位迁出节点
目标节点：槽位迁入节点
迁移过程：逐个key迁移，保证原子性

迁移状态

Bash

源节点状态：
- IMPORTING：准备导入槽位
- MIGRATING：正在迁出槽位

目标节点状态：
- IMPORTING：正在导入槽位

迁移命令

槽位迁移流程

Bash

# 1. 目标节点设置导入状态
CLUSTER SETSLOT <slot> IMPORTING <source_node_id>

# 2. 源节点设置迁出状态
CLUSTER SETSLOT <slot> MIGRATING <target_node_id>

# 3. 批量迁移key
CLUSTER GETKEYSINSLOT <slot> <count>

# 4. 迁移单个key
MIGRATE <target_host> <target_port> <key> <database> <timeout>

# 5. 通知集群槽位归属
CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <target_node_id>

迁移示例

Bash

# 将槽位1000从节点A迁到节点B

# 步骤1: 目标节点B执行
CLUSTER SETSLOT 1000 IMPORTING <node_a_id>

# 步骤2: 源节点A执行
CLUSTER SETSLOT 1000 MIGRATING <node_b_id>

# 步骤3: 获取槽位中的key
CLUSTER GETKEYSINSLOT 1000 100

# 步骤4: 迁移key
MIGRATE 192.168.1.100 7001 mykey 0 5000

# 步骤5: 完成迁移后通知所有节点
CLUSTER SETSLOT 1000 NODE <node_b_id>

redis-cli集群重平衡

自动重平衡

Bash

# 查看集群状态
redis-cli --cluster check 192.168.1.100:7000

# 自动重新分配槽位
redis-cli --cluster rebalance 192.168.1.100:7000

# 指定权重重平衡
redis-cli --cluster rebalance 192.168.1.100:7000 \
  --cluster-weight <node_id1>=1 <node_id2>=2

手动迁移

Bash

# 迁移槽位范围
redis-cli --cluster reshard 192.168.1.100:7000 \
  --cluster-from <source_node_id> \
  --cluster-to <target_node_id> \
  --cluster-slots 1000 \
  --cluster-yes

添加节点

Bash

# 添加主节点
redis-cli --cluster add-node 192.168.1.100:7006 192.168.1.100:7000

# 添加从节点
redis-cli --cluster add-node 192.168.1.100:7007 192.168.1.100:7000 \
  --cluster-slave --cluster-master-id <master_id>

# 重新分配槽位到新节点
redis-cli --cluster reshard 192.168.1.100:7000

删除节点

Bash

# 先清空节点槽位
redis-cli --cluster reshard 192.168.1.100:7000

# 删除节点
redis-cli --cluster del-node 192.168.1.100:7000 <node_id>

迁移过程详解

客户端请求处理

Bash

迁移期间客户端请求：
1. 查询key在源节点
2. 若key未迁移：正常处理
3. 若key已迁移：返回ASK重定向
4. 客户端向目标节点请求
5. 目标节点返回数据

ASK重定向

Bash

# 源节点响应
ASK <slot> <target_ip>:<target_port>

# 客户端处理流程
1. 收到ASK重定向
2. 发送ASKING命令到目标节点
3. 目标节点临时允许访问
4. 执行命令

ASKING命令

Bash

# 客户端发送ASKING后可访问导入中的槽位
ASKING
GET mykey

MOVED vs ASK

特性	MOVED	ASK
触发场景	槽位永久迁移	迁移过程中临时
客户端缓存	更新路由缓存	不更新缓存
持续性	永久重定向	一次性重定向

迁移原子性

单key迁移

Bash

MIGRATE命令保证原子性：
1. 源节点DUMP key
2. 序列化数据
3. 发送到目标节点
4. 目标节点RESTORE
5. 源节点DEL key
6. 全过程加锁，保证原子

迁移超时

Bash

# MIGRATE超时设置（毫秒）
MIGRATE 192.168.1.100 7001 mykey 0 5000

# 超时处理
- 超时后迁移失败
- key仍在源节点
- 可重试迁移

迁移状态监控

查看槽位状态

Bash

# 查看节点槽位
CLUSTER NODES

# 查看槽位详情
CLUSTER SLOTS

# 输出示例
1) 1) 0       # 起始槽位
   2) 5460    # 结束槽位
   3) 1) "192.168.1.100"  # 主节点IP
      2) 7000
      3) "node_id"

迁移中状态

Bash

# 源节点状态
CLUSTER NODES
# 显示 [slot->-target_node_id] 表示迁出中

# 目标节点状态
CLUSTER NODES
# 显示 [slot-<-source_node_id] 表示导入中

迁移最佳实践

迁移前检查

Bash

# 检查集群状态
redis-cli --cluster check 192.168.1.100:7000

# 确认无槽位覆盖问题
# 确认主从复制正常
# 确认内存充足

迁移时机

text

推荐：
- 业务低峰期
- 节点负载较低时
- 充足的维护窗口

避免：
- 流量高峰期
- 主从切换期间
- 网络不稳定时

迁移速度控制

text

# 使用pipeline控制速度
# 每批迁移的key数量
redis-cli --cluster reshard ... --cluster-pipeline 100

# 超时设置
--cluster-timeout 5000

常见问题处理

迁移中断

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# 检查迁移状态
CLUSTER NODES

# 清理迁移状态（谨慎使用）
CLUSTER SETSLOT <slot> STABLE

槽位未全覆盖

text

# 检查槽位分配
CLUSTER SLOTS

# 修复槽位分配
CLUSTER SETSLOT <slot> NODE <node_id>

数据不一致

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# 检查key数量
redis-cli -c -h <ip> -p <port> DBSIZE

# 修复数据
redis-cli --cluster fix 192.168.1.100:7000

要点总结

数据迁移使用MIGRATE命令，保证单key原子性
迁移中使用ASK重定向处理客户端请求
CLUSTER SETSLOT设置槽位迁移状态
redis-cli --cluster提供便捷的迁移工具
迁移应在业务低峰期进行，控制迁移速度
MOVED是永久重定向，ASK是临时重定向
迁移完成后需通知所有节点更新配置
使用--cluster-check检查集群状态，--cluster-fix修复问题

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