文章目录

• 简介
• Redis 主从复制
• • 主从复制的作用：
  • 主从复制流程：
  • • 搭建Redis 主从复制
• Redis 哨兵模式
• • 哨兵模式原理：
  • 哨兵模式的作用：
  • 哨兵模式的结构
  • 搭建Redis 哨兵模式
  • 修改 Redis 配置文件
  • 启动哨兵模式
  • 查看哨兵信息
  • 故障模拟
• Redis 群集模式

简介

主从复制：

• 主从复制是高可用Redis的基础，哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。

• 主从复制主要实现了数据的多机备份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。

• 缺陷：故障恢复无法自动化；写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制。

哨兵：

• 在主从复制的基础上，哨兵实现了自动化的故障恢复。

• 缺陷：写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制；哨兵无法对从节点进行自动故障转移，在读写分离场景下，从节点故障会导致读服务不可用，需要对从节点做额外的监控、切换操作。

集群：

• 通过集群，Redis解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，实现了较为完善的高可用方案。

Redis 主从复制

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(Master)，后者称为从节点(Slave)；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点)，但一个从节点只能有一个主节点。

主从复制的作用：

●数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。

●故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。

●负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。

●高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

主从复制流程：

（1）若启动一个Slave机器进程，则它会向Master机器发送一个“sync command”命令，请求同步连接。

（2）无论是第一次连接还是重新连接，Master机器都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中（执行rdb操作），同时Master还会记录修改数据的所有命令并缓存在数据文件中。

（3）后台进程完成缓存操作之后，Maste机器就会向Slave机器发送数据文件，Slave端机器将数据文件保存到硬盘上，然后将其加载到内存中，接着Master机器就会将修改数据的所有操作一并发送给Slave端机器。若Slave出现故障导致宕机，则恢复正常后会自动重新连接。

（4）Master机器收到Slave端机器的连接后，将其完整的数据文件发送给Slave端机器，如果Mater同时收到多个Slave发来的同步请求，则Master会在后台启动一个进程以保存数据文件，然后将其发送给所有的Slave端机器，确保所有的Slave端机器都正常。

操作节点：

• Master 192.168.180.131

正常来说这两边改一下就行了，其他都是默认的

3、修改Slave节点的 Redis 配置文件

操作节点：

• Slave1 192.168.180.132
• Slave2 192.168.180.133

4、验证主从效果

在Master节点上看日志：

Redis 哨兵模式

哨兵的核心功能：在主从复制的基础上，哨兵引入了主节点的自动故障转移。

哨兵模式原理：

哨兵(sentinel)：是一个分布式系统，用于对主从结构中的每台服务器进行监控，当出现故障时通过投票机制选择新的 Master 并将所有
Slave 连接到新的 Master。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

哨兵的启动依赖于主从模式，所以须把主从模式安装好的情况下再去做哨兵模式，所有节点上都需要部署哨兵模式，哨兵模式会监控所有的 Redis 工作节点是否正常，当 Master 出现问题的时候，因为其他节点与主节点失去联系，因此会投票，投票过半就认为这个 Master 的确出现问题，然后会通知哨兵间，然后从 Slaves 中选取一个作为新的 Master。

需要特别注意的是，客观下线是主节点才有的概念；如果从节点和哨兵节点发生故障，被哨兵主观下线后，不会再有后续的客观下线和故障转移操作。

哨兵模式的作用：

●监控：哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。

●自动故障转移：当主节点不能正常工作时，哨兵会开始自动故障转移操作，它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点，并让其他从节点改为复制新的主节点。

●通知（提醒）：哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端。

哨兵模式的结构

哨兵结构由两部分组成，哨兵节点和数据节点：

●哨兵节点：哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成，哨兵节点是特殊的redis节点，不存储数据。 ●数据节点：主节点和从节点都是数据节点。

搭建Redis 哨兵模式

实验环境：

修改 Redis 配置文件

操作节点：

• Master 192.168.180.131
• Slave1 192.168.180.132
• Slave2 192.168.180.133

启动哨兵模式

先启master，再启slave

操作节点：

• Master 192.168.180.131

故障模拟

操作节点：

• Master 192.168.180.131

#查看redis-server进程 ：

#Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0_name=mymaster,status=ok,address=192.168.180.132:6379,slaves=2,sentinels=3

Redis 群集模式

集群，即Redis Cluster，是Redis 3.0开始引入的分布式存储方案。

集群由多个节点(Node)组成，Redis的数据分布在这些节点中。集群中的节点分为主节点和从节点：只有主节点负责读写请求和集群信息的维护；从节点只进行主节点数据和状态信息的复制。

#集群的作用，可以归纳为两点：
（1）数据分区：数据分区(或称数据分片)是集群最核心的功能。
集群将数据分散到多个节点，一方面突破了Redis单机内存大小的限制，存储容量大大增加；另一方面每个主节点都可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力。
Redis单机内存大小受限问题，在介绍持久化和主从复制时都有提及；例如，如果单机内存太大，bgsave和bgrewriteaof的fork操作可能导致主进程阻塞，主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务，全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出。

（2）高可用：集群支持主从复制和主节点的自动故障转移（与哨兵类似）；当任一节点发生故障时，集群仍然可以对外提供服务。

#Redis集群的数据分片：
Redis集群引入了哈希槽的概念
Redis集群有16384个哈希槽（编 0-16383）
集群的每个节点负责一部分哈希槽
每个Key通过CRC16校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作

#以3个节点组成的集群为例：
节点A包含0到5460 哈希槽
节点B包含5461到10922 哈希槽
节点C包含10923到16383 哈希槽

#Redis集群的主从复制模型
集群中具有A、B、C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少5461-10922这个范围的槽而不可以用。
为每个节点添加一个从节点A1、B1、C1整个集群便有三个Master节点和三个slave节点组成，在节点B失败后，集群选举B1位为的主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。

———————- 搭建Redis 群集模式 —————————————-
redis的集群一般需要6个节点，3主3从。方便起见，这里所有节点在同一台服务器上模拟：
以端口 进行区分：3个主节点端口 ：6000/6001/6002，对应的从节点端口 ：7000/7001/7002。

cd /etc/redis/
mkdir -p redis-cluster/redis600{1…6}