文章目錄

• 一、主從復(fù)制
• • 1.1 主從復(fù)制的概念
  • 1.2 主從復(fù)制的作用
  • 1.3 主從復(fù)制的流程
  • 1.4 部署Redis 主從復(fù)制步驟
  • • 1）首先要搭建redis，在之前的博客寫過， 具體可參考：NoSQL之 Redis配置與優(yōu)化中的第三節(jié)：redis的安裝和部署！
    • 2）關(guān)閉防火墻
  • 1.5 部署Redis 主從復(fù)制的具體操作步驟（實操）
  • • 1）修改master主配置文件，并重啟
    • 2）修改slave1和slave2主配置文件，并重啟
    • 3）驗證主從效果
    • • 日志驗證：
      • redis內(nèi)驗證：
      • 創(chuàng)建數(shù)據(jù)驗證：
• 二、哨兵模式
• • 2.1 哨兵模式的原理
  • 2.2 哨兵模式的作用
  • 2.3 哨兵模式的結(jié)構(gòu)
  • 2.4 哨兵模式部署的具體操作步驟（實操）
  • • 1）所有節(jié)點修改哨兵模式的配置文件
    • 2）啟動哨兵模式（先master后slave）
    • 3）查看哨兵信息
    • 4）故障模擬
    • 5）驗證master是否切換
    • • master上查看日志
      • slave上查看是否轉(zhuǎn)換成功
• 三、集群模式
• • 3.1 集群模式的作用
  • 3.2 集群模式的數(shù)據(jù)分片
  • 3.3 Redis 集群部署的具體操作步驟（實操）
  • • 1）創(chuàng)建目錄復(fù)制配置文件到對應(yīng)的節(jié)點上
    • 2）修改主配置文件，設(shè)置開啟群集功能
    • 3）啟動redis節(jié)點
    • 4）啟動集群
    • 5）測試集群

一、主從復(fù)制

1.1 主從復(fù)制的概念

主從復(fù)制，是指將一臺 Redis 服務(wù)器的數(shù)據(jù)，復(fù)制到其他的 Redis 服務(wù)器。前者稱為主節(jié)點(Master)，后者稱為從節(jié)點(Slave)；數(shù)據(jù)的復(fù)制是單向的，只能由主節(jié)點到從節(jié)點。

默認情況下，每臺 Redis 服務(wù)器都是主節(jié)點；且一個主節(jié)點可以有多個從節(jié)點 (或沒有從節(jié)點)，但一個從節(jié)點只能有一個主節(jié)點。

1.2 主從復(fù)制的作用

數(shù)據(jù)冗余：主從復(fù)制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的熱備份，是持久化之外的一種數(shù)據(jù)冗余方式。
故障恢復(fù)：當主節(jié)點出現(xiàn)問題時，可以由從節(jié)點提供服務(wù)，實現(xiàn)快速的故障恢復(fù)；實際上是一種服務(wù)的冗余。
負載均衡：在主從復(fù)制的基礎(chǔ)上，配合讀寫分離，可以由主節(jié)點提供寫服務(wù)，由從節(jié)點提供讀服務(wù) (即寫 Redis 數(shù)據(jù)時應(yīng)用連接主節(jié)點，讀 Redis 數(shù)據(jù)時應(yīng)用連接從節(jié)點)，分擔服務(wù)器負載；尤其是在寫少讀多的場景下，通過多個從節(jié)點分擔讀負載，可以大大提高Redis服務(wù)器的并發(fā)量。
高可用基石：除了上述作用以外，主從復(fù)制還是哨兵和集群能夠?qū)嵤┑幕A(chǔ)，因此說主從復(fù)制是Redis高可用的基礎(chǔ)。

1.3 主從復(fù)制的流程

若啟動一個Slave機器進程，則它會向Master機器發(fā)送一個“sync command" 命令，請求同步連接。
無論是第一次連接還是重新連接，Master機器 都會啟動一個后臺進程，將數(shù)據(jù)快照保存到數(shù)據(jù)文件中(執(zhí)行rdb操作) ，同時 Master 還會記錄修改數(shù)據(jù)的所有命令并緩存在數(shù)據(jù)文件中。
后臺進程完成緩存操作之后，Master 機器就會向 Slave 機器發(fā)送數(shù)據(jù)文件，Slave 端機器將數(shù)據(jù)文件保存到硬盤上，然后將其加載到內(nèi)存中，接著 Master 機器就會將修改數(shù)據(jù)的所有操作一并發(fā)送給 Slave 端機器。若 Slave 出現(xiàn)故障導(dǎo)致宕機，則恢復(fù)正常后會自動重新連接。
Master機器收到 Slave 端機器的連接后，將其完整的數(shù)據(jù)文件發(fā)送給 Slave 端機器，如果 Mater 同時收到多個 Slave 發(fā)來的同步請求，則 Master 會在后臺啟動一個進程以保存數(shù)據(jù)文件，然后將其發(fā)送給所有的 Slave 端機器，確保所有的 Slave 端機器都正常。

1.4 部署Redis 主從復(fù)制步驟

環(huán)境準備工作：
服務(wù)器類型 系統(tǒng)和IP地址 需要安裝的組件 其他
master服務(wù)器 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.10 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源
slave服務(wù)器1 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.20 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源
slave服務(wù)器2 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.30 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源

1）首先要搭建redis，在之前的博客寫過， 具體可參考：NoSQL之 Redis配置與優(yōu)化中的第三節(jié)：redis的安裝和部署！

安裝完成如下圖所示：

2）關(guān)閉防火墻

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

1.5 部署Redis 主從復(fù)制的具體操作步驟（實操）

1）修改master主配置文件，并重啟

2）修改slave1和slave2主配置文件，并重啟

3）驗證主從效果

日志驗證：

redis內(nèi)驗證：

創(chuàng)建數(shù)據(jù)驗證：

二、哨兵模式

哨兵的核心功能：在主從復(fù)制的基礎(chǔ)上，哨兵引入了主節(jié)點的自動故障轉(zhuǎn)移。

2.1 哨兵模式的原理

哨兵(sentinel)：是一個分布式系統(tǒng)，用于對主從結(jié)構(gòu)中的每臺服務(wù)器進行監(jiān)控，當出現(xiàn)故障時通過投票機制選擇新的Master，并將所有Slave 連接到新的Master。所以整個運行哨兵的集群的數(shù)量不得少于3個節(jié)點。

2.2 哨兵模式的作用

監(jiān)控：哨兵會不斷地檢查主節(jié)點和從節(jié)點是否運作正常。
自動故障轉(zhuǎn)移：當主節(jié)點不能正常工作時，哨兵會開始自動故障轉(zhuǎn)移操作，它會將失效主節(jié)點的其中一個從節(jié)點升級為新的主節(jié)點，并讓其他從節(jié)點改為復(fù)制新的主節(jié)點。
通知(提醒)：哨兵可以將故障轉(zhuǎn)移的結(jié)果發(fā)送給客戶端。

2.3 哨兵模式的結(jié)構(gòu)

哨兵結(jié)構(gòu)由兩部分組成：哨兵節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點。

哨兵節(jié)點：哨兵系統(tǒng)由一個或多個哨兵節(jié)點組成，哨兵節(jié)點是特殊的 redis 節(jié)點，不存儲數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)節(jié)點：主節(jié)點和從節(jié)點都是數(shù)據(jù)節(jié)點。

哨兵的啟動依賴于主從模式，所以須把主從模式安裝好的情況下再去做哨兵模式，所有節(jié)點上都需要部署哨兵模式，哨兵模式會監(jiān)控所有的Redis 工作節(jié)點是否正常，當Master 出現(xiàn)問題的時候，因為其他節(jié)點與主節(jié)點失去聯(lián)系，因此會投票，投票過半就認為這個 Master 的確出現(xiàn)問題，然后會通知哨兵間，然后從Slaves中選取一個作為新的 Master。

需要特別注意的是：客觀下線是主節(jié)點才有的概念；如果從節(jié)點和哨兵節(jié)點發(fā)生故障，被哨兵主觀下線后，不會再有后續(xù)的客觀下線和故障轉(zhuǎn)移操作。

2.4 哨兵模式部署的具體操作步驟（實操）

1）所有節(jié)點修改哨兵模式的配置文件

2）啟動哨兵模式（先master后slave）

3）查看哨兵信息

4）故障模擬

獲取redis的pid

殺死 Master 節(jié)點上redis-server的進程號

5）驗證master是否切換

master上查看日志

slave上查看是否轉(zhuǎn)換成功

三、集群模式

集群，即 Redis Cluster， 是Redis 3. 0開始引入的分布式存儲方案。
集群由多個節(jié)點(Node) 組成，Redis 的數(shù)據(jù)分布在這些節(jié)點中。

集群中的節(jié)點分為主節(jié)點和從節(jié)點；只有主節(jié)點負責讀寫請求和集群信息的維護；從節(jié)點只進行主節(jié)點數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的復(fù)制。

3.1 集群模式的作用

數(shù)據(jù)分區(qū)：數(shù)據(jù)分區(qū)(或稱數(shù)據(jù)分片) 是集群最核心的功能。
集群將數(shù)據(jù)分散到多個節(jié)點，一方面突破了 Redis 單機內(nèi)存大小的限制，存儲容量大大增加；另一方面每個主節(jié)點都可以對外提供讀服務(wù)和寫服務(wù)，大大提高了集群的響應(yīng)能力。
Redis 單機內(nèi)存大小受限問題，在介紹持久化和主從復(fù)制時都有提及；例如，如果單機內(nèi)存太大，bgsave 和 bgrewriteaof的 fork 操作可能導(dǎo)致主進程阻塞，主從環(huán)境下主機切換時可能導(dǎo)致從節(jié)點長時間無法提供服務(wù)，全量復(fù)制階段主節(jié)點的復(fù)制緩沖區(qū)可能溢出。
高可用：集群支持主從復(fù)制和主節(jié)點的自動故障轉(zhuǎn)移(與哨兵類似) ；當任一節(jié)點發(fā)生故障時，集群仍然可以對外提供服務(wù)。

3.2 集群模式的數(shù)據(jù)分片

Redis集群引入了哈希槽的概念
Redis集群有 16384 個哈希槽( 編號0-16383)
集群的每個節(jié)點負責一部分哈希槽
每個Key 通過 CRC16 校驗后對16384取余來決定放置哪個哈希槽，通過這個值，去找到對應(yīng)的插槽所對應(yīng)的節(jié)點，然后直接自動跳轉(zhuǎn)到這個對應(yīng)的節(jié)點上進行存取操作

<- - -以3個節(jié)點組成的集群為例- - ->

節(jié)點A 包含0到5460號哈希槽
節(jié)點B 包含5461到10922號哈希槽
節(jié)點C 包含10923到16383號哈希槽
3.3 集群模式的主從復(fù)制模型

集群中具有A、B、C三個節(jié)點，如果節(jié)點B失敗了，整個集群就會因缺少5461-10922這個范圍的槽而不可以用。
為每個節(jié)點添加一個從節(jié)點A1、B1、C1整個集群便有三個Master節(jié)點和三個slave節(jié)點組成，在節(jié)點B失敗后，集群選舉B1位為主節(jié)點繼續(xù)服務(wù)。當B和B1都失敗后，集群將不可用。

3.3 Redis 集群部署的具體操作步驟（實操）

1）創(chuàng)建目錄復(fù)制配置文件到對應(yīng)的節(jié)點上

① 創(chuàng)建6個節(jié)點目錄

② 復(fù)制配置文件到對應(yīng)節(jié)點目錄中

2）修改主配置文件，設(shè)置開啟群集功能

3）啟動redis節(jié)點

可以使用ps -ef | grep redis 查看redis進程

4）啟動集群

5）測試集群

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的NoSQL(3) 之Redis主从复制、哨兵和集群介绍及详细搭建步骤的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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