Redis 回顾(下)

Redis.conf详解

启动的时候,就通过配置文件来启动!
工作中,一些小小的配置,可以让你脱颖而出!

单位

Redis 回顾(下)_第1张图片
配置文件 #单位不区分大小写,因此1GB 1Gb 1gB都相同。

包含 INCLUDES

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好比 js 页面的 include ,Spring 配置文件中的 引入其他配置一同生效

网络 NETWORK

# 默认的ip地址,仅本机可以访问,注销他意味着 所有ip都可以连接到redis  
bind 127.0.0.1 

# 默认为yes,no可以关闭保护模式,保护模式对未"bind"的ip地址生效,如果没有指定具体"bind",开放了所有ip连接,此选项需要 no
protected-mode yes 

port 6379 # 接受指定端口上的连接,默认值为6379

通用 GENERAL

# 以守护进程的方式运行,默认是 no,我们需要开启为 yes
daemonize yes 

# Redis守护进程将,默认在/var/run/redis.pid中写入一个pid文件。也可以自己指定
pidfile /var/run/redis_6379.pid 

# 日志
# debug(调试) (a lot of information, useful for development/testing)
# verbose(详细) (many rarely useful info, but not a mess like the debug level)
# notice(通知) (moderately verbose, what you want in production probably)
# warning(警告) (only very important / critical messages are logged)
# 默认为 notice 通知
loglevel notice 

logfile "" # 日志的文件位置名 默认为空,标准输出
databases 16  # 数据库的数量,默认是 16 个数据库
always-show-logo yes # 是否总是显示启动画面redis的LOGO

快照 SNAPSHOTTING (默认使用RDB持久化)

持久化, 在规定的时间内,执行了多少次操作,则会持久化到文件 .rdb .aof

redis 是内存数据库,如果没有持久化,那么数据断电及失!

# 如果900s内(15分钟),如果至少有一个1 key进行了修改,就进行持久化操作
save 900 1
# 如果300s内(5分钟),如果至少10 key进行了修改,就进行持久化操作
save 300 10
# 如果60s内,如果至少10000 key进行了修改,就进行持久化操作
save 60 10000
# 注意:您可以通过注释掉所有“保存”行来完全禁用保存。也可以自己配置 save 30s 20 

# 持久化如果出错,是否还需要继续工作! 默认为 yes
stop-writes-on-bgsave-error yes 

# 是否压缩 .rdb 持久化文件,需要消耗一些cpu资源!默认为 yes
rdbcompression yes 

# 保存.rdb文件的时候,进行错误的检查校验!默认为 yes
rdbchecksum yes 

dir ./  # rdb 文件保存的目录!

主从复制 REPLICATION

通过配置文件, 确立从主关系 , 默认为主 ,需要更改端口、pid名字、log文件名字、dump.rdb名字、和主ip和端口 & 密码?? 配置后启动 默认为从机
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安全 SECURITY

可以在这里设置redis的密码,默认是没有密码!
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一般使用命令设置 :

127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> config get requirepass# 获取redis密码  没有设置密码 ""
1) "requirepass"
2) ""
127.0.0.1:6379> config set requirepass "1245"# 设置redis的密码
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass # 发现所有的命令都没有权限了
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> ping 
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6379> auth 1245 # 使用密码进行登录!
OK
127.0.0.1:6379> config get requirepass # 恢复
1) "requirepass"
2) "1245"
127.0.0.1:6379> ping
PONG

限制 CLIENTS

maxclients 10000  # 设置能连接上redis的最大客户端的数量

maxmemory <bytes>  # redis 配置最大的内存容量,当达到内存限制时,Redis将尝试删除密钥,根据选择的搬迁策略

maxmemory-policy noeviction # 内存到达上限之后的处理策略
  1、volatile-lru:只对设置了过期时间的key进行LRU(默认值)
  2、allkeys-lru : 删除lru算法的key 
  3、volatile-random:随机删除即将过期key 
  4、allkeys-random:随机删除 
  5、volatile-ttl : 删除即将过期的 
  6、noeviction : 永不过期,返回错误

追加模式 aof配置 APPEND ONLY MODE

# 默认是不开启aof模式的,默认是使用rdb方式持久化的,在大部分所有的情况下,rdb完全够用!
appendonly no 

# 持久化的文件的名字
appendfilename "appendonly.aof"  

# 每次修改都会 sync。消耗性能
# appendfsync always 

# 每秒执行一次 sync,可能会丢失这1s的数据!
appendfsync everysec  

# 不执行 sync,这个时候操作系统自己同步数据,速度最快!
# appendfsync no 

Redis持久化

面试和工作,持久化都是重点!

Redis 是内存数据库,如果不将内存中的数据库状态保存到磁盘,那么一旦服务器进程退出,服务器中的数据库状态也会消失。所以 Redis 提供了持久化功能!

RDB(Redis DataBase)

什么是RDB (redis 默认的 持久化操作 redis数据库)

在主从复制中,rdb就是备用的!从机上面!不占主机内存

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在指定的时间间隔内将内存中的 数据集快照 写入磁盘,也就是行话讲的Snapshot快照,它恢复时是将快照文件直接读到内存里。

Redis会单独创建(fork)一个子进程来进行持久化,会先将数据写入到一个临时文件中,待持久化过程都结束了,再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。整个过程中,主进程是不进行任何IO操作的。这就确保了极高的性能。如果需要进行大规模数据的恢复,且对于数据恢复的完整性不是非常敏感,那RDB方式要比AOF方式更加的高效。RDB的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。我们默认的就是RDB,一般情况下不需要修改这个配置!

有时候在生产环境我们会将这个文件进行备份!

rdb保存的文件是dump.rdb 都是在我们的配置文件中 快照中进行配置的!
在这里插入图片描述
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触发机制

1、save 的规则满足的情况下,会自动触发rdb规则

2、执行 flushall 命令,也会触发我们的rdb规则!

3、退出redis,也会产生 rdb 文件!

备份就自动生成一个 dump.rdb
在这里插入图片描述
(踩的坑! 默认它在用于启动的 redis.conf 同级目录生成dump.rdb)

如何恢复rdb文件!

1、只需要将rdb文件放在我们redis启动目录就可以,redis启动的时候会自动检查dump.rdb 恢复其中的数据!

2、查看需要存在的位置

127.0.0.1:6379> config get dir #获取配置启动目录
1) "dir"
2) "/home" # 如果在这个目录下存在 dump.rdb 文件,启动就会自动恢复其中的数据

几乎就他自己默认的配置就够用了!

优点:

  1. 适合大规模的数据恢复, 比aof更快
  2. 对数据的完整性要求不高 (需要严谨使用aof)

缺点:

  1. 需要一定的时间间隔进程操作! 如果redis意外宕机 , 最后一次修改数据就没有了
  2. fork进程的时候, 会占用一定的内存空间!

AOF(Append Only File 仅附加文件)

将我们的所有命令都记录下来,类似 history,恢复的时候就把这个文件全部在执行一遍!

aof 是什么

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以日志的形式来记录每个写操作,将Redis执行过的所有指令记录下来(读操作不记录),只许追加文件但不可以改写文件,redis启动之初会读取该文件重新构建数据,换言之,redis重启的话就根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作

Aof保存的是 appendonly.aof 文件

append

可以同时启用AOF和RDB持久性,而不会出现问题。如果启动时启用了AOF,则Redis将加载AOF,即文件
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默认是不开启的,我们需要手动进行配置!我们只需要将 appendonly 改为yes就开启了 aof!

#总是写入aof文件,并完成磁盘同步
appendfsync always
# --默认模式-- 每一秒写入aof文件,并完成磁盘同步
appendfsync everysec
#写入aof文件,不等待磁盘同步
appendfsync no

重启,redis 就可以生效了!

如果这个 aof 文件有错,这时候 redis 是启动不起来的吗,我们需要修复这个aof文件

redis 给我们提供了一个工具 redis-check-aof --fix
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如果文件正常,重启就可以直接恢复了! (一般不会100%恢复, 恢复出错之前的,最后一秒如果宕机了也会丢失)

重写规则说明

aof 默认就是文件的无限追加,文件会越来越大!
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如果 aof 文件大于 64m,太大了! fork一个新的进程来将我们的文件进行重写!

优点和缺点!

# 默认是不开启aof模式的,默认是使用rdb方式持久化的,在大部分所有的情况下,rdb完全够用!
appendonly no 

# 持久化的文件的名字
appendfilename "appendonly.aof"  

# 每次修改都会 sync。消耗性能
# appendfsync always 

# 每秒执行一次 sync,可能会丢失这1s的数据!
appendfsync everysec  

# 不执行 sync,这个时候操作系统自己同步数据,速度最快!
# appendfsync no 

优点 :

  1. 每一次修改都同步 , 文件的完整性会更好!
  2. 每秒同步一次 , 可能会丢失一秒的数据
  3. 从不同步 , 效率最高的!

缺点 :

  1. 相对于数据文件来说 , aof 远远大于 rdb , 修复的速度也比 rdb慢!
  2. aof 运行效率也比 rdb慢 , 所以我们redis 默认的配置就是 rdb持久化!

扩展:

1、RDB 持久化方式能够在指定的时间间隔内对你的数据进行快照存储

2、AOF 持久化方式记录每次对服务器写的操作,当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据,AOF命令以Redis 协议追加保存每次写的操作到文件末尾,Redis还能对AOF文件进行后台重写,使得AOF文件的体积不至于过大。

3、只做缓存,如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在,你也可以不使用任何持久化

4、同时开启两种持久化方式

  • 在这种情况下,当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据,因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要完整。
  • RDB 的数据不实时,同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件,那要不要只使用AOF呢?作者建议不要,因为RDB更适合用于备份数据库(AOF在不断变化不好备份),快速重启,而且不会有AOF可能潜在的Bug,留着作为一个万一的手段。

5、性能建议

  • 因为RDB文件只用作后备用途,建议只在Slave(从机)上持久化RDB文件,而且只要15分钟备份一次就够了,只保留 save 900 1 这条规则。
  • 如果Enable AOF ,好处是在最恶劣情况下也只会丢失不超过两秒数据,启动脚本较简单只load自己的AOF文件就可以了,代价一是带来了持续的IO,二是AOF rewrite(改写) 的最后将 rewrite 过程中产生的新数据写到新文件造成的阻塞几乎是不可避免的。只要硬盘许可,应该尽量减少AOF rewrite的频率, AOF重写的基础大小默认值64M太小了,可以设到5G以上,默认超过原大小100%大小重写可以改到适当的数值。
  • 如果不Enable AOF ,仅靠 Master-Slave Repllcation(主从复制) 实现高可用性也可以,能省掉一大笔IO,也减少了rewrite时带来的系统波动。代价是如果Master/Slave 同时倒掉(比如断电!),会丢失十几分钟的数据,启动脚本也要比较两个 Master/Slave 中的 RDB文件,哪个更大一点 ,载入较新的那个,微博就是这种架构。

Redis发布订阅

Redis 发布订阅(pub/sub)是一种消息通信模式:发送者(pub)发送消息,订阅者(sub)接收消息。微信、微博、关注系统!

Redis 客户端可以订阅任意数量的频道。

订阅/发布消息图:

第一个:消息发送者, 第二个:频道 第三个:消息订阅者!
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下图展示了频道 channel1 , 以及订阅这个频道的三个客户端 —— client2 、 client5 和 client1 之间的关系:
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当有新消息通过 PUBLISH 命令发送给频道 channel1 时, 这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端 类似公众号:
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命令

这些命令被广泛用于构建即时通信应用,比如网络聊天室(chatroom)和实时广播、实时提醒等。
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测试

订阅端 :

127.0.0.1:6379> SUBSCRIBE zjtpd #订阅一个频道 zjtpd
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "zjtpd"
3) (integer) 1
# 等待读取推送的信息
1) "message" #消息
2) "zjtpd" # 表示哪个频道的消息
3) "hello zjt" #具体消息内容
1) "message"
2) "zjtpd"
3) "hello zjt haha"

发送端 :

# 发布者发布消息到频道!
127.0.0.1:6379> PUBLISH zjtpd "hello zjt" 
(integer) 1
127.0.0.1:6379> PUBLISH zjtpd "hello zjt haha"
(integer) 1

原理

Redis是使用C实现的,通过分析 Redis 源码里的 pubsub.c 文件,了解发布和订阅机制的底层实现,籍此加深对 Redis 的理解。

Redis 通过 PUBLISH (发布)、SUBSCRIBE(订阅) 和 PSUBSCRIBE 等命令实现发布和订阅功能

微信:

通过 SUBSCRIBE 命令订阅某频道后,redis-server 里维护了一个字典,字典的键就是一个个 频道!,而字典的值则是一个链表,链表中保存了所有订阅这个 channel(渠道) 的客户端。SUBSCRIBE 命令的关键,就是将客户端添加到给定 channel 的订阅链表中。
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通过 PUBLISH 命令向订阅者发送消息,redis-server 会使用给定的频道作为键,在它所维护的 channel字典中查找记录了订阅这个频道的所有客户端的链表,遍历这个链表,将消息发布给所有订阅者
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Pub/Sub 从字面上理解就是发布(Publish)与订阅(Subscribe),在Redis中,你可以设定对某一个 key值进行消息发布及消息订阅,当一个key值上进行了消息发布后,所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统,比如普通的即时聊天,群聊等功能。

使用场景:

1、实时消息系统!

2、实时聊天!(频道当做聊天室,将信息回显给所有人即可!)

3、订阅,关注系统都是可以的!

稍微复杂的场景我们就会使用 消息中间件 MQ ()


Redis主从复制

概念

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/leader),后者称为从节点(slave/follower);**数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。**Master以写为主,Slave 以读为主。

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。()

主从复制的作用主要包括:

1、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。

2、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。

3、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。

4、高可用(集群)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。

一般来说,要将Redis运用于工程项目中,只使用一台Redis是万万不能的(宕机),原因如下:

  1. 从结构上,单个Redis服务器会发生单点故障,并且一台服务器需要处理所有的请求负载,压力较大;

  2. 从容量上,单个Redis服务器内存容量有限,就算一台Redis服务器内存容量为256G,也不能将所有内存用作Redis存储内存,一般来说,单台Redis最大使用内存不应该超过20G。

电商网站上的商品,一般都是一次上传,无数次浏览的,说专业点也就是"多读少写"
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主从复制,读写分离! 80% 的情况下都是在进行读操作!减缓服务器的压力!架构中经常使用! 一主二从!

只要在公司中,主从复制就是必须要使用的,因为在真实的项目中不可能单机使用Redis!

环境配置

只配置从库 , 不用配置主库 ! 因为默认就是主

127.0.0.1:6379> info replication #查看当前库的信息
# Replication
role:master # 角色 master
connected_slaves:0 # 没有从机
master_replid:cec531721a62739c17a351ae501a29bc21a47c1e
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

复制3个配置文件,然后修改对应的信息

1、端口

2、pid 名字

3、log文件名字

4、dump.rdb 名字

修改完毕之后,启动我们的3个redis服务器,可以通过进程信息查看!
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一主二从

默认情况下, 每台 redis 服务器都是主节点; 我们一般情况下只用配置从机就好了 !

就像认老大 ! 一主 ( 79 ) 二从( 80 , 81 )

# SLAVEOF(仆从) host(主 ip) 6379(主 端口)找谁当自己的老大!
127.0.0.1:6380> slaveof 192.168.31.132 6379 
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色为 从机
master_host:192.168.31.132 # 可以看到主机的信息和端口
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:4
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:b66ab785095a41ef2d596e37357eef424fae09e0
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14

# 在主机中查看信息为 !
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1 # 多了从机的配置
slave0:ip=192.168.31.132,port=6380,state=online,offset=42,lag=1 # 多了从机的配置 online在线
master_replid:b66ab785095a41ef2d596e37357eef424fae09e0
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:42
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:42

如果两个都配置完了,就是有两个从机了
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真实的从主配置应该在配置文件中配置,这样的话是永久的,我们这里使用的是命令,暂时的!

细节

为了负载均衡 ,主机只可以写 , 从机不能写 ! 只能读 ! 主机中的所有信息和数据 , 都会自动被从机保存 !

主机写和读 :
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从机只能读取内容!
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(错误)READONLY您不能针对只读副本进行写操作

测试:主机断开连接 : 从机依旧连接到主机,但是没有写操作,这个时候,主机如果回来了,从机依旧可以直接获取到主机写的信息!

测试:从机断开连接 : 如果是使用命令行来配置的主从,这个时候如果重启了,就会变回主机!使用配置文件还是会变成从机的 , 只要变为从机,立马就会从主机中获取值!

复制原理

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync同步命令

Master 接到命令,启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行完毕之后,master将传送整个数据文件到slave,并完成一次完全同步。

全量复制:而slave 服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘并加载到内存中

增量复制:Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步

但是只要是重新连接 master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行! 我们的数据一定可以在从机中看到!

层层链路

上一个M链接下一个 S!
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79是80的 master , 80依旧是79的slave , 81是 80 的slave 这时候也可以完成我们的主从复制!

工作中以上两种方式 都不会使用!

如果没有老大了,这个时候能不能选择一个老大出来呢? 手动!

谋权篡位 : 如果主机断开了连接,我们可以使用 SLAVEOF no one 让自己变成主机!其他的节点就可以手动连接到最新的这个主节点(手动)!如果这个时候老大修复了,那就重新连接!


哨兵模式 sentinel

(自动选举老大的模式)

概述

主从切换技术的方法是:当主服务器宕机后,需要手动把一台从服务器切换为主服务器,这就需要人工干预,费事费力,还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式,更多时候,我们优先考虑哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel(哨兵) 架构来解决这个问题。

谋权篡位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库.

哨兵模式是一种特殊的模式,首先Redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,作为进程,它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令,等待Redis服务器响应,从而监控运行的多个Redis实例。
Redis 回顾(下)_第23张图片
这里的哨兵有两个作用

  • 通过发送命令,让Redis服务器返回监控其运行状态,包括主服务器和从服务器。
  • 当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式
Redis 回顾(下)_第24张图片
假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover(故障转移)过程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象称为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一
定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,投票的结果由一个哨兵发起,进行failover操作。切换成功后,就会通过发布订阅模式,让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机,这个过程称为客观下线

测试

测试状态为一从二主

1、配置哨兵配置文件 sentinel.conf

# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor shaobing 192.168.31.132 6379 1

后面的这个数字1,代表主机挂了,slave投票看让谁接替成为主机,票数最多的,就会成为主机!

2、启动哨兵!

# 启动哨兵 加载配置启动
[root@juntao17 home]# redis-sentinel sentinel.conf 
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.570 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.570 # Redis version=5.0.8, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=2917, just started
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.570 # Configuration loaded
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.570 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 5.0.8 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                   
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 2917
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               

2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.571 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.571 # Sentinel ID is ce81c14b85d8c8888f76450cad82afd476e5c325
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.571 # +monitor master shaobing 192.168.31.132 6379 quorum 1 可以看到主机手中有1票
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.572 * +slave slave 192.168.31.132:6380 192.168.31.132 6380 @ shaobing 192.168.31.132 6379 # 监视到的两个 slave
2917:X 07 Apr 2020 16:02:43.572 * +slave slave 192.168.31.132:6381 192.168.31.132 6381 @ shaobing 192.168.31.132 6379

如果Master 节点断开了,这个时候就会从从机中随机选择一个服务器! (这里面有一个投票算法!)
Redis 回顾(下)_第25张图片
哨兵日志 !
Redis 回顾(下)_第26张图片
6379 挂了 新的 master为 6380 用户请求关机 sentinel 现在可以退出 bye bye~

如果主机此时回来了,只能归并到新的主机下,当做从机,这就是哨兵模式的规则!

哨兵模式

优点:

  1. 哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有

  2. 主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好

  3. 哨兵模式就是主从模式的升级,手动到自动,更加健壮!

缺点:

  1. Redis 不好啊在线扩容的,集群容量一旦到达上限,在线扩容就十分麻烦!

  2. 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的,里面有很多选择!

哨兵模式的全部配置!

# Example sentinel.conf

# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379 多个哨兵需要写多个配置和端口
port 26379

# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp

# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor    
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass  
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd

# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds  
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步,这个数字越小,完成failover所需的时间就越长,但是如果这个数字越大,就意味着越 多的slave因为replication而不可用。可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs  
sentinel parallel-syncs mymaster 1

# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面:
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。 
#4.当进行failover时,配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过,即使过了这个超时,slaves依然会被正确配置为指向master,但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout  
sentinel failover-timeout mymaster 180000

# SCRIPTS EXECUTION 脚本执行

#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本,可以通过脚本来通知管理员,例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则:
#若脚本执行后返回1,那么该脚本稍后将会被再次执行,重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2,或者比2更高的一个返回值,脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了,则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s,如果超过这个时间,脚本将会被一个SIGKILL信号终止,之后重新执行。

#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时(比如说redis实例的主观失效和客观失效等等),将会去调用这个脚本,这时这个脚本应该通过邮件,SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。调用该脚本时,将传给脚本两个参数,一个是事件的类型,一个是事件的描述。如果sentinel.conf配置文件中配置了这个脚本路径,那么必须保证这个脚本存在于这个路径,并且是可执行的,否则sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# shell编程
# sentinel notification-script  
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh

# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时,这个脚本将会被调用,通知相关的客户端关于master地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
#       
# 目前总是“failover”,
# 是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的,能被多次调用,不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script  
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh # 一般都是由运维来配置!

Redis缓存穿透和雪崩

服务的高可用问题 !

Redis缓存的使用,极大的提升了应用程序的性能和效率,特别是数据查询方面。但同时,它也带来了一些问题。其中,最要害的问题,就是数据的一致性问题,从严格意义上讲,这个问题无解。如果对数据的一致性要求很高,那么就不能使用缓存。
另外的一些典型问题就是,缓存穿透、缓存雪崩和缓存击穿。目前,业界也都有比较流行的解决方案。
Redis 回顾(下)_第27张图片

缓存穿透(查不到)

概念

缓存穿透的概念很简单,用户想要查询一个数据,发现redis内存数据库没有,也就是缓存没有命中,于是向持久层数据库查询。发现也没有,于是本次查询失败。当用户很多的时候,缓存都没有命中(秒杀!),于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力,这时候就相当于出现了
缓存穿透。

解决方案

布隆过滤器

布隆过滤器是一种数据结构,对所有可能查询的参数以hash形式存储,在控制层先进行校验,不符合则丢弃,从而避免了对底层存储系统的查询压力;
Redis 回顾(下)_第28张图片
缓存空对象

当存储层不命中后,即使返回的空对象也将其缓存起来,同时会设置一个过期时间,之后再访问这个数据将会从缓存中获取,保护了后端数据源;
Redis 回顾(下)_第29张图片
但是这种方法会存在两个问题:

1、如果空值能够被缓存起来,这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键,因为这当中可能会有很多的空值的键;

2、即使对空值设置了过期时间,还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致,这对于需要保持一致性的业务会有影响

缓存击穿(量太大,缓存过期!)

概述

这里需要注意和缓存击穿的区别,缓存击穿,是指一个key非常热点,在不停的扛着大并发,大并发集中对这一个点进行访问,当这个key在失效的瞬间,持续的大并发就穿破缓存,直接请求数据库,就像在一个屏障上凿开了一个洞。(比如微博热搜导致的宕机)

当某个key在过期的瞬间,有大量的请求并发访问,这类数据一般是热点数据,由于缓存过期,会同时访问数据库来查询最新数据,并且回写缓存,会导使数据库瞬间压力过大。

解决方案

设置热点数据永不过期 (可以解决缓存击穿)

从缓存层面来看,没有设置过期时间,所以不会出现热点 key 过期后产生的问题。

加互斥锁

分布式锁:使用分布式锁,保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务,其他线程没有获得分布式锁的权限,因此只需要等待即可。这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁,因此对分布式锁的考验很大。
Redis 回顾(下)_第30张图片

缓存雪崩

概念

缓存雪崩,是指在某一个时间段,缓存集中过期失效。Redis 宕机!

产生雪崩的原因之一,比如马上就要到双十一零点,很快就会迎来一波抢购,这波商品时间比较集中的放入了缓存,假设缓存一个小时。那么到了凌晨一点钟的时候,这批商品的缓存就都过期了。而对这批商品的访问查询,都落到了数据库上,对于数据库而言,就会产生周期性的压力波峰。于是所有的请求都会达到存储层,存储层的调用量会暴增,造成存储层也会挂掉的情况
Redis 回顾(下)_第31张图片
其实集中过期,倒不是非常致命,比较致命的缓存雪崩,是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然形成的缓存雪崩,一定是在某个时间段集中创建缓存,这个时候,数据库也是可以顶住压力的。无非就是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机,对数据库服务器造成的压力是不可预知
的,很有可能瞬间就把数据库压垮。

比如淘宝在双十一会停掉一些服务, 为主要流程提供高可用服务,列如不能退款

解决方案

redis高可用
这个思想的含义是,既然redis有可能挂掉,那我多增设几台redis,这样一台挂掉之后其他的还可以继续工作,其实就是搭建的集群。(异地多活!)

限流降级
这个解决方案的思想是,在缓存失效后,通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存,其他线程等待。

数据预热
数据加热的含义就是在正式部署之前,我先把可能的数据先预先访问一遍,这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key,设置不同的过期时间,让缓存失效的时间点尽量均匀

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