Redis 高级部分

一、主从复制

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封封丷

Rdis 的主从复制特点

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封封丷

1. 配置主从

实现方式同样有两种: 命令方式和配置文件方式

命令方式

只需要在从服务器上执行如下命令即可

slaveof  主服务器的IP  端口号

slaveof 命令是异步的,不阻塞。
并且此时,从服务器现有的数据会先被清空,之后再同步主服务器的数据。

停止一台从服务器的复制操作,在此台服务器上执行如下命令

slaveof no   one

配置文件的方式如下

只需要在从服务器上配置即可

修改配置文件
假如主服务器 IP 是: 172.16.153.178
端口是: 6379

# slaveof  
slaveof  172.16.153.178 6379

// 配置此服务器只提供读取操作
slave-read-only yes

之后重启从主机的 Redis 服务

查看主从信息

127.0.0.1:6379> info  replication

二、主从 + Sentinel 哨兵模式

Redis Sentinel是Redis官方的高可用性解决方案。

Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器(instance), 该系统执行以下三个任务:

  • 监控(Monitoring): Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。

  • 提醒(Notification): 当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时, Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

  • 自动故障迁移(Automatic failover): 当一个主服务器不能正常工作时, Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作, 它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器, 并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器; 当客户端试图连接失效的主服务器时, 集群也会向客户端返回新主服务器的地址, 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

Redis Sentinel 是一个分布式系统, 你可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程(progress), 这些进程使用流言协议(gossip protocols)来接收关于主服务器是否下线的信息, 并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移, 以及选择哪个从服务器作为新的主服务器。

虽然 Redis Sentinel 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel , 但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器。

此种模式下,客户端要访问的 服务 IP 不是主节点,而是 sentiner 服务器的 IP。

架构图

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Redis Sentinel 故障转移

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架构的扩展应用

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1. 配置主从

a. 快速生成主节点的配置文件

编译全新文件 /etc/redis/redis-6380.conf, 添加如下内容

port 6380
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis-6380.pid
logfile /var/log/redis-6380.log
dir /redis/data/

假如是多个主机实现的,就需要更改为 protected-mode yes
并且添加 bind 0.0.0.0

b. 快速生成从节点的配置文件

[root@s1 ~]# sed 's/6380/6381/g' /etc/redis/redis-6380.conf > /etc/redis/redis-6381.conf
[root@s1 ~]# sed 's/6380/6382/g' /etc/redis/redis-6380.conf > /etc/redis/redis-6382.conf

查看配置文件内容,检验配置结果

[root@s1 ~]# cat /etc/redis/redis-6381.conf
port 6381
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6381.pid
logfile /var/log/redis-6381.log
dir /redis/data/
[root@s1 ~]# cat /etc/redis/redis-6382.conf
port 6382
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6382.pid
logfile /var/log/redis-6382.log
dir /redis/data/
[root@s1 ~]#

c. 配置主从关系

[root@s1 ~]# echo "slaveof  172.16.153.178 6380" >> /etc/redis/redis-6381.conf
[root@s1 ~]# echo "slaveof  172.16.153.178 6380" >> /etc/redis/redis-6382.conf
[root@s1 ~]#

d. 启动服务,并验证进程

[root@s1 ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6380.conf
[root@s1 ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6381.conf
[root@s1 ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6382.conf
[root@s1 ~]# ps -ef |grep redis
root       4335      1  0 19:30 ?        00:00:03 /usr/local/bin/redis-server *:6380
root       4490      1  0 20:17 ?        00:00:00 /usr/local/bin/redis-server *:6381
root       4495      1  0 20:17 ?        00:00:00 /usr/local/bin/redis-server *:6382
root       4500   3755  0 20:17 pts/0    00:00:00 grep --color=auto redis
[root@s1 ~]#

假如日志中出现如下警告信息

4668:S 17 Feb 20:28:42.107 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
4668:S 17 Feb 20:28:42.107 # Server initialized
4668:S 17 Feb 20:28:42.108 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
4668:S 17 Feb 20:28:42.108 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
4668:S 17 Feb 20:28:42.110 * Before turning into a slave, using my master parameters to synthesize a cached master: I may be able to synchronize with the new master with just a partial transfer.

解决办法

The TCP backlog...
方法1: 临时设置生效:

shell> sysctl -w net.core.somaxconn=1024

方法2: 永久生效:
修改/etc/sysctl.conf文件,增加一行

net.core.somaxconn=1024

然后执行命令

sysctl -p

WARNING overcommit_memory ...

方法1: 临时设置生效:

shell> sysctl -w vm.overcommit_memory=1

方法2: 永久生效:
修改/etc/sysctl.conf文件,增加一行

vm.overcommit_memory=1

然后执行命令

sysctl -p

e. 查看主从复制信息

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2. 配置 sentinel

获取程序

Sentinel 程序可以在编译后的 src 文档中发现, 它是一个命名为 redis-sentinel 的程序。

运行一个 Sentinel 所需的最少配置如下所示:

Redis 源码中包含了一个名为 sentinel.conf 的文件, 这个文件是一个带有详细注释的 Sentinel 配置文件示例。

运行一个 Sentinel 所需的最少配置如下所示:

// 监控一个 Redis 服务器
// 名称为 mymaster ,IP 为 127.0.0.1 端口为 6380
// 最后的 2  是指最少有 2 给 Sentinel 实例同意一台 redis 服务器宕机,才会认为 客观下线。
// sentinel monitor  自定义的主节点名称 主节点的 IP  主节点端口   票数 

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2

sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000

// 180 秒后开始故障自动装换
sentinel failover-timeout mymaster 5000

sentinel parallel-syncs mymaster 1

各个选项的功能如下:

down-after-milliseconds 选项指定了 Sentinel 认为服务器已经断线所需的毫秒数。
如果服务器在给定的毫秒数之内, 没有返回 Sentinel 发送的 PING 命令的回复, 或者返回一个错误, 那么 Sentinel 将这个服务器标记为主观下线(subjectively down,简称 SDOWN )。

不过只有一个 Sentinel 将服务器标记为主观下线并不一定会引起服务器的自动故障迁移: 只有在足够数量的 Sentinel 都将一个服务器标记为主观下线之后, 服务器才会被标记为客观下线(objectively down, 简称 ODOWN ), 这时自动故障迁移才会执行。

将服务器标记为客观下线所需的 Sentinel 数量由对主服务器的配置决定。

parallel-syncs 选项指定了在执行故障转移时, 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步, 这个数字越小, 完成故障转移所需的时间就越长。

最终的配置文件

sentinel-27000.cn

daemonize yes
port 27000
dir "/tmp"
logfile "27000.log"

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000
sentinel failover-timeout mymaster 5000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

哨兵的领导者选举

票数和领导者选举有关系

领导者选举的事件发生,必须满足下面的条件

max(票数, (哨兵的个数 / 2) + 1 ) 个哨兵参加选举

才可以选举出领导者,从而完成故障转移。

比如有 5 个哨兵, 配置的票数是 4

max(4, (5 / 2) + 1)

max(4, 3.5)
4 最大
结果就是需要 4 个哨兵参与选举才可以。

a. 获取并修改配置文件

快速创建三个 sentinel 配置文件
进入到 Redis 源码的目录下,执行如下命令

image

修改监听端口

封封丷

之后在每个 sentinel 配置文件中添加守护进程方式运行,
并修改dir 配置项的目录,

daemonize yes
dir /redis/data/
logfile  "sentinel-${port}.log"

最后别忘了修改监控的主服务器的 IP 和端口正确的 6380

最终其中一个的配置文件应该是这样的

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b. 启动服务并验证

启动服务的语法:

shell> redis-sentinel   sentinel的配置文件

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可以使用以下命令查看哨兵的信息

[root@s1 ~]# redis-cli -p 27001 info
...略...
# 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=127.0.0.1:6380,slaves=2,sentinels=3
[root@s1 ~]#

4. 故障演练

停止 Master 节点的服务

[root@s1 ~]# redis-cli -p 6380 shutdown

不断的刷新其中一个 Sentinel 节点的信息,观察最后一行信息的变化

[root@s1 ~]# redis-cli -p 27001 info
...略...
master0:name=mymaster,status=ok,address=127.0.0.1:6382,slaves=2,sentinels=3



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