怎么用python快速搭建redis集群

本文小編為大家詳細(xì)介紹“怎么用python快速搭建redis集群”，內(nèi)容詳細(xì)，步驟清晰，細(xì)節(jié)處理妥當(dāng)，希望這篇“怎么用python快速搭建redis集群”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學(xué)習(xí)新知識(shí)吧。

　　redis通信協(xié)議

　　列出主要的點(diǎn)，便于對(duì)于下面程序的理解。

　　Redis在TCP端口6379（默認(rèn)端口，在配置可以修改）上監(jiān)聽到來的連接，在客戶端與服務(wù)器端之間傳輸?shù)拿總€(gè)Redis命令或者數(shù)據(jù)都以rn結(jié)尾。

　　回復(fù)(服務(wù)端可客戶端恢復(fù)的協(xié)議)

　　Redis用不同的回復(fù)類型回復(fù)命令。它可能從服務(wù)器發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)開始校驗(yàn)回復(fù)類型：

　　* 用單行回復(fù)（狀態(tài)回復(fù)），回復(fù)的第一個(gè)字節(jié)將是“+”

　　* 錯(cuò)誤消息，回復(fù)的第一個(gè)字節(jié)將是“-”

　　* 整型數(shù)字，回復(fù)的第一個(gè)字節(jié)將是“:”

　　* 批量回復(fù)，回復(fù)的第一個(gè)字節(jié)將是“$”

　　* 多個(gè)批量回復(fù)，回復(fù)的第一個(gè)字節(jié)將是“*”

　　Bulk Strings（批量回復(fù)）

　　批量回復(fù)被服務(wù)器用于返回一個(gè)單二進(jìn)制安全字符串。

　　C: GET mykey

　　S: $6rnfoobarrn

　　服務(wù)器發(fā)送第一行回復(fù)，該行以“$”開始后面跟隨實(shí)際要發(fā)送的字節(jié)數(shù)，隨后是CRLF，然后發(fā)送實(shí)際數(shù)據(jù)，隨后是2個(gè)字節(jié)的額外數(shù)據(jù)用于最后的CRLF。服務(wù)器發(fā)送的準(zhǔn)確序列如下：

　　”$6rnfoobarrn”

　　如果請(qǐng)求的值不存在，批量回復(fù)將使用特殊的值-1來作為數(shù)據(jù)長度，例如：

　　C: GET nonexistingkey

　　S: $-1

　　當(dāng)請(qǐng)求的對(duì)象不存在時(shí)，客戶端庫API不會(huì)返回空字符串，而會(huì)返回空對(duì)象。例如：Ruby庫返回‘nil’，而C庫返回NULL（或者在回復(fù)的對(duì)象里設(shè)置指定的標(biāo)志）等等。

　　二進(jìn)制

　　簡單說下二進(jìn)制，就是會(huì)包含,所以C語言在處理的時(shí)候，就不能用str函數(shù)，像strlen、strcpy等，因?yàn)樗鼈兌际且詠砼袛嘧址Y(jié)尾的。

　　redis集群　　

　　超簡單搭建redis集群

　　官網(wǎng)也介紹了怎么搭建redis集群，試過比較麻煩，因?yàn)橛玫腸entos6.5，如果用較新的centos，可能會(huì)好點(diǎn)。

　　Redis 集群的數(shù)據(jù)分片

　　Redis 集群沒有使用一致性hash, 而是引入了 哈希槽的概念.

　　Redis 集群有16384個(gè)哈希槽,每個(gè)key通過CRC16校驗(yàn)后對(duì)16384取模來決定放置哪個(gè)槽.集群的每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)一部分hash槽,舉個(gè)例子,比如當(dāng)前集群有3個(gè)節(jié)點(diǎn),那么:

　　* 節(jié)點(diǎn) A 包含 0 到 5500號(hào)哈希槽.

　　* 節(jié)點(diǎn) B 包含5501 到 11000 號(hào)哈希槽.

　　* 節(jié)點(diǎn) C 包含11001 到 16384號(hào)哈希槽.

　　這種結(jié)構(gòu)很容易添加或者刪除節(jié)點(diǎn). 比如如果我想新添加個(gè)節(jié)點(diǎn)D, 我需要從節(jié)點(diǎn) A, B, C中得部分槽到D上. 如果我想移除節(jié)點(diǎn)A,需要將A中的槽移到B和C節(jié)點(diǎn)上,然后將沒有任何槽的A節(jié)點(diǎn)從集群中移除即可. 　　由于從一個(gè)節(jié)點(diǎn)將哈希槽移動(dòng)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)并不會(huì)停止服務(wù),所以無論添加刪除或者改變某個(gè)節(jié)點(diǎn)的哈希槽的數(shù)量都不會(huì)造成集群不可用的狀態(tài).

　　Redis 集群協(xié)議中的客戶端和服務(wù)器端

　　在 Redis 集群中，節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、記錄集群的狀態(tài)（包括鍵值到正確節(jié)點(diǎn)的映射）。集群節(jié)點(diǎn)同樣能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)出沒正常工作的節(jié)點(diǎn)， 并且在需要的時(shí)候在從節(jié)點(diǎn)中推選出主節(jié)點(diǎn)。

　　為了執(zhí)行這些任務(wù)，所有的集群節(jié)點(diǎn)都通過TCP連接（TCP bus？）和一個(gè)二進(jìn)制協(xié)議（集群連接，cluster bus）建立通信。 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都通過集群連接（cluster bus）與集群上的其余每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接起來?！　」?jié)點(diǎn)們使用一個(gè) gossip 協(xié)議來傳播集群的信息，這樣可以：發(fā)現(xiàn)新的節(jié)點(diǎn)、 發(fā)送ping包（用來確保所有節(jié)點(diǎn)都在正常工作中）、在特定情況發(fā)生時(shí)發(fā)送集群消息。集群連接也用于在集群中發(fā)布或訂閱消息。

　　由于集群節(jié)點(diǎn)不能代理（proxy）請(qǐng)求，所以客戶端在接收到重定向錯(cuò)誤（redirections errors） -MOVED 和 -ASK 的時(shí)候， 將命令重定向到其他節(jié)點(diǎn)。理論上來說，客戶端是可以自由地向集群中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，在需要的時(shí)候把請(qǐng)求重定向到其他節(jié)點(diǎn)，所以客戶端是不需要保存集群狀態(tài)。 不過客戶端可以緩存鍵值和節(jié)點(diǎn)之間的映射關(guān)系，這樣能明顯提高命令執(zhí)行的效率。

　　-MOVED

　　簡單說下返回-MOVED的情況，就是客戶端連節(jié)點(diǎn)A請(qǐng)求處理key，但其實(shí)key其實(shí)在節(jié)點(diǎn)B，就返回-MOVED，協(xié)議如下：-MOVED 3999 127.0.0.1:6381

不用考慮-ASK的情況。

　　C語言實(shí)現(xiàn)redis客戶端

　　代碼如下：

#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#include <errno.h>#include <fcntl.h>#include <netdb.h>#include <sys/poll.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>ssize_t sock_write_loop( int fd, const void *vptr, size_t n )
{
    size_t nleft = 0;
    ssize_t nwritten = 0;const char *ptr;

    ptr = (char *) vptr;
    nleft = n;while( nleft > 0 )
    {if( (nwritten = write(fd, ptr, nleft) ) <= 0 )
        {if( errno == EINTR )
            {
                nwritten = 0;  //再次調(diào)用write            }else{return -5;
            }
        }
        nleft = nleft - nwritten;
        ptr = ptr + nwritten;
    }return(n);
}int sock_read_wait( int fd, int timeout )
{struct pollfd pfd;

    pfd.fd = fd;
    pfd.events = POLLIN;
    pfd.revents = 0;

    timeout *= 1000;for (;;) 
    {switch( poll(&pfd, 1, timeout) ) 
        {case -1:if( errno != EINTR ) 
                {return (-2);
                }continue;case 0:
                errno = ETIMEDOUT;return (-1);default:if( pfd.revents & POLLIN )return (0);elsereturn (-3);
        }
    }

}

ssize_t sock_read_tmo( int fd, void *vptr, size_t len, int timeout )
{   if( timeout > 0 && sock_read_wait(fd, timeout) < 0 )return (-1);elsereturn (read(fd, vptr, len));

}int sock_connect_nore(const char *IPaddr , int port , int timeout)
{   // char temp[4096];int sock_fd = 0, n = 0, errcode = 0;struct sockaddr_in servaddr;if( IPaddr == NULL )
    {return -1;
    }if( (sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0 )
    {return -1;
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port   = htons(port);//changed by navy 2003.3.3 for support domain addr//if( (servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IPaddr) ) == -1 )if( (errcode = inet_pton(AF_INET, IPaddr, &servaddr.sin_addr) ) <= 0 )
    {//added by navy 2003.3.31 for support domain addrstruct hostent* pHost = NULL, host;char sBuf[2048], sHostIp[17];int h_errnop = 0;

        memset(&host, 0, sizeof(host));
        memset(sBuf, 0, sizeof(sBuf));
        memset(sHostIp, 0 , sizeof(sHostIp));
        pHost = &host;

#ifdef _SOLARIS_PLAT//solarisif( (gethostbyname_r(IPaddr, pHost, sBuf, sizeof(sBuf), &h_errnop) == NULL) || 
#else//linuxif( (gethostbyname_r(IPaddr, pHost, sBuf, sizeof(sBuf), &pHost, &h_errnop) != 0) || 
#endif(pHost == NULL) ) 
                {
                close(sock_fd);return -1;
                }if( pHost->h_addrtype != AF_INET && pHost->h_addrtype != AF_INET6 )
                {
                close(sock_fd);return -1;
                }//目前僅取第一個(gè)IP地址if( (inet_ntop(pHost->h_addrtype, *(pHost->h_addr_list), sHostIp, sizeof(sHostIp)) ) == NULL )
                {
                    close(sock_fd);return -1;
                }                if( (errcode = inet_pton(AF_INET, sHostIp, &servaddr.sin_addr) ) <= 0 )
                {
                    close(sock_fd);                    return -1;
                }//end added by navy 2003.3.31    }if( (errcode = sock_timed_connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr), timeout) ) < 0 )
    {
        close(sock_fd);        return -1;
    }return sock_fd;
}int sock_connect(const char *IPaddr , int port , int timeout)
{char temp[4096];int sock_fd = 0, n = 0, errcode = 0;struct sockaddr_in servaddr;if( IPaddr == NULL )
    {return -1;
    }if( (sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0 )
    {return -1;
    }

    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port   = htons(port);//changed by navy 2003.3.3 for support domain addr//if( (servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IPaddr) ) == -1 )if( (errcode = inet_pton(AF_INET, IPaddr, &servaddr.sin_addr) ) <= 0 )
    {//added by navy 2003.3.31 for support domain addrstruct hostent* pHost = NULL, host;char sBuf[2048], sHostIp[17];int h_errnop = 0;

        memset(&host, 0, sizeof(host));
        memset(sBuf, 0, sizeof(sBuf));
        memset(sHostIp, 0 , sizeof(sHostIp));
        pHost = &host;

#ifdef _SOLARIS_PLAT//solarisif( (gethostbyname_r(IPaddr, pHost, sBuf, sizeof(sBuf), &h_errnop) == NULL) || 
#else//linuxif( (gethostbyname_r(IPaddr, pHost, sBuf, sizeof(sBuf), &pHost, &h_errnop) != 0) || 
#endif(pHost == NULL) ) 
                {
                close(sock_fd);return -1;
                }if( pHost->h_addrtype != AF_INET && pHost->h_addrtype != AF_INET6 )
                {
                close(sock_fd);return -1;
                }//目前僅取第一個(gè)IP地址if( (inet_ntop(pHost->h_addrtype, *(pHost->h_addr_list), sHostIp, sizeof(sHostIp)) ) == NULL )
                {
                    close(sock_fd);return -1;
                }                if( (errcode = inet_pton(AF_INET, sHostIp, &servaddr.sin_addr) ) <= 0 )
                {
                    close(sock_fd);                    return -1;
                }//end added by navy 2003.3.31    }if( (errcode = sock_timed_connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr), timeout) ) < 0 )
    {
        close(sock_fd);        return -1;
    }

    n = sock_read_tmo(sock_fd, temp, 4096, timeout);//一般錯(cuò)誤if( n <= 0 ) 
    {
        close(sock_fd);
        
        sock_fd = -1;
    }return sock_fd;
}int sock_non_blocking(int fd, int on)
{int     flags;if ((flags = fcntl(fd, F_GETFL, 0)) < 0){return -10;
    }if (fcntl(fd, F_SETFL, on ? flags | O_NONBLOCK : flags & ~O_NONBLOCK) < 0){return -10;
    }return 0;
}int sock_write_wait(int fd, int timeout)
{struct pollfd pfd;

    pfd.fd = fd;
    pfd.events = POLLOUT;
    pfd.revents = 0;

    timeout *= 1000;for (;;) 
    {switch( poll(&pfd, 1, timeout) ) 
        {case -1:if( errno != EINTR ) 
            {return (-2);
            }continue;case 0:
            errno = ETIMEDOUT;return (-1);default:if( pfd.revents & POLLOUT )return (0);elsereturn (-3);
        }
    }

}int sock_timed_connect(int sock, struct sockaddr * sa, int len, int timeout)
{int error = 0;
    socklen_t error_len;

    sock_non_blocking(sock, 1);if( connect(sock, sa, len) == 0 )
    {
        sock_non_blocking(sock, 0);return (0);
    }if( errno != EINPROGRESS )
    {
        sock_non_blocking(sock, 0);return (-1);
    }/* * A connection is in progress. Wait for a limited amount of time for
     * something to happen. If nothing happens, report an error.     */if( sock_write_wait(sock, timeout) != 0)
    {
        sock_non_blocking(sock, 0);return (-2);
    }/* * Something happened. Some Solaris 2 versions have getsockopt() itself
     * return the error, instead of returning it via the parameter list.     */error = 0;
    error_len = sizeof(error);if( getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR, (char *) &error, &error_len) != 0 )
    {
        sock_non_blocking(sock, 0);return (-3);
    }if( error ) 
    {
        errno = error;
        sock_non_blocking(sock, 0);return (-4);
    }

    sock_non_blocking(sock, 0);/* * No problems.     */return (0);

}static int check_ip_in_list(const char *ip, char *iplist)
{        char *token = NULL;char *saveptr = NULL;
    token = strtok_r(iplist, ",", &saveptr);while(token != NULL)
    {        char *ptmp = NULL;                        char *ip_mask = strtok_r(token, "/", &ptmp);if(!ip_mask)                    return -1;                     char *ip_bit = strtok_r(NULL, "/", &ptmp);        if(ip_bit)
        {int mask_bit = atoi(ip_bit);if(mask_bit < 0 || mask_bit >32)continue;

            unsigned long addr[4] = { 0 };
            sscanf( ip_mask, "%lu.%lu.%lu.%lu", addr, addr + 1, addr + 2, addr + 3 );
            unsigned long vl1 = addr[0] << 24 | addr[1] << 16 | addr[2] << 8 | addr[3];

            sscanf( ip, "%lu.%lu.%lu.%lu", addr, addr + 1, addr + 2, addr + 3 );
            unsigned long vl2 = addr[0] << 24 | addr[1] << 16 | addr[2] << 8 | addr[3];

            vl1 = ( vl1 >> ( 32 - mask_bit ) );
            vl2 = ( vl2 >> ( 32 - mask_bit ) );if( vl1 == vl2 )                        return 1;                          
        }else{if(strcmp(ip,ip_mask) == 0)            return 1;                            
        }                    

        token = strtok_r(NULL, ",", &saveptr);                
    }        return 0;
}static int check_ip_in_redis(const char *redis_host, const char *ip,const char *rq_pro)
{char buf[128];int loops = 0;    

    strcpy(buf, redis_host);    do{
        loops ++;char *ptmp = NULL;char *host = strtok_r(buf, ":", &ptmp);if(!host) return -1;char *s_port = strtok_r(NULL, ":", &ptmp);if(!s_port) return -1;int port = atoi(s_port);char respone[40] = {0};int sock_fd = -1;if((sock_fd = sock_connect_nore(host, port, 5))<0)return -1;if(sock_write_loop(sock_fd, rq_pro, strlen(rq_pro)) != strlen(rq_pro))
        {
            close(sock_fd);return -1;
        }if(sock_read_tmo(sock_fd, respone, sizeof(respone)-1, 5)<=0)
        {
            close(sock_fd);return -1;
        }        if(strncmp(":0", respone, 2) == 0)
        {
            close(sock_fd);return 0;
        }            else if(strncmp(":1", respone, 2) == 0)
        {
            close(sock_fd);return 1;
        }            else if(strncmp("$", respone, 1) == 0)
        {                                    int data_size = 0;   int ret = 0;char *data_line = strstr(respone,"rn");if(!data_line)
            {
                close(sock_fd);return -1;
            }
            data_line = data_line+2;

            data_size = atoi(respone+1);if(data_size == -1)
            {
                close(sock_fd);return 0;
            }if(strlen(data_line) == data_size+2)
            {
                printf("line = %d, data_line = %sn",__LINE__,data_line);
                ret=check_ip_in_list(ip, data_line);
                close(sock_fd);return ret;
            }char *data = calloc(data_size+3,1);if(!data)
            {
                close(sock_fd);return -1;
            }
            strcpy(data,data_line);int read_size = strlen(data);int left_size = data_size + 2 - read_size;while(left_size > 0)
            {int nread = sock_read_tmo(sock_fd, data+read_size, left_size, 5);if(nread<=0)
                {free(data);
                    close(sock_fd);            return -1;
                }
                read_size += nread;
                left_size -= nread;
            }
            close(sock_fd);
            printf("line = %d, data = %sn",__LINE__,data);
            ret=check_ip_in_list(ip, data);free(data);return ret;
        }            else if(strncmp("-MOVED", respone, 6) == 0)
        {
            close(sock_fd);char *p = strchr(respone, ' ');if(p == NULL)return -1;

            p = strchr(p+1, ' ');if(p == NULL)return -1;

            strcpy(buf, p+1);
        }else{
            close(sock_fd);return -1;
        }            
        
    }while(loops < 2);return -1;
}int main(int argc,char *argv[])
{if(argc != 2)
    {
        printf("please input ipn");return -1;
    }     const char *redis_ip = "127.0.0.1:7002";const char *domain = "test.com";char exist_pro[128] = {0};char get_pro[128] = {0};    
    snprintf(exist_pro,sizeof(exist_pro),"EXISTS test|%s|%srn",domain,"127.0.0.1");        
    snprintf(get_pro,sizeof(get_pro),"GET test_%srn",domain);int loops = 0;int ret = 0;do{
        loops ++;
        ret = check_ip_in_redis(redis_ip, argv[1],exist_pro);if(ret == 0)
            ret = check_ip_in_redis(redis_ip, argv[1],get_pro);
    }while(loops < 3 && ret < 0);

    printf("line = %d, ret = %dn",__LINE__,ret);return ret;
}

c_redis_cli.c

　　主要看這個(gè)check_ip_in_redis函數(shù)就行了，其它都是一些socket的封裝。

　　python實(shí)現(xiàn)redis客戶端

#!/usr/bin/pythonimport sys  
import socketdef main(argv):if(len(argv) != 3):print "please input domain ip!"returnhost = "192.168.188.47"   
    port = 7002while 1:
        s = socket.socket()                
        s.connect((host, port))
        
        cmd = 'set %s_white_ip %srn' % (argv[1],argv[2])        
        s.send(cmd)
        res = s.recv(32)
        s.close()        
    if res[0] == "+":print "set domain white  ip suc!"return    elif res[0:6] == "-MOVED":
            list = res.split(" ")
            ip_list = list[2].split(":")            
            host = ip_list[0]    
            port = int(ip_list[1])                            else:print "set domain white  ip error!"return                               if __name__ == "__main__":
    main(sys.argv)

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