Redis（主从复制、哨兵模式、集群）概述及部署

Redis主从复制

Redis主从复制的概念

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)，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。

Redis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。

Redis主从复制的流程

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。
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。
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。
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。
 

Redis主从复制的搭建

环境准备

主机	IP地址
Master节点	192.168.200.13
Slave1节点	192.168.200.14
Slave2节点	192.168.200.15

安装Redis（所有主机）

步骤请观看前面的博客

修改Master节点Redis配置文件

vim /etc/redis/6379.conf
bind 0.0.0.0						#70行，修改bind 项，0.0.0.0监听所有网段
daemonize yes						#137行，开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log		#172行，指定日志文件目录
dir /var/lib/redis/6379				#264行，指定工作目录
appendonly yes						#700行，开启AOF持久化功能
 
/etc/init.d/redis_6379 restart

 

 

 

 

修改Slave节点Redis配置文件（slave1和slave2配置相同）

vim /etc/redis/6379.conf    #配置文件位置
70 bind 0.0.0.0    #修改监听地址
137 daemonize yes  #开启守护进程
172 logfile /var/log/redis_6379.log  #指定日志文件目录
264 dir /var/lib/redis/6379   #指定工作目录
288 replicaof 192.168.48.11 6379  #添加主服务器地址 及端口
700 appendonly yes   #开启AOF持久化功能
#保存，并启动服务

（2）#重启slave1节点和slave2节点redis服务
/etc/init.d/redis_6379 restart

 

 

 

 

 

 

验证主从效果

在Master节点上看日志

#在Master节点上看日志:
tail -f /var/log/redis_6379.log
 
#在Master节点上验证从节点:
redis-cli
127.0.0.1:6379> info replication
 
#创建数据验证
##在master创建数据
set name lxx
 
##在从节点上查看
get name

 

 

 

哨兵模式

主从切换技术的方法是:当服务器宕机后，需要手动一台从机切换为主机，这需要人工干预，不仅费时费力而且还会造成一段时间内服务不可用。为了解决主从复制的缺点，就有了哨兵机制。

**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。

哨兵模式的原理

哨兵：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。

哨兵模式的作用

1. 监控：哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
2. 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。
3. 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

1. 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。

2. 数据节点：主节点和从节点都是数据节点。

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。

故障转移机制

1. 由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障
2. 每个哨兵节点每隔1秒会向主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做—次心跳检测。
3. 如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了(单方面的)。
4. 当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了
5. 当主节点出现故障，此时哨兵节点会通过**Raft算法(选举算法)**实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader,来负责处理主节点的故障转移和通知。
6. 所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。
    

由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下:

1. 将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点:
2. 若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点:
3. 通知客户端主节点已经更换。

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。

主节点选举

1. 过滤掉不健康的(已下线的)，没有回复哨兵ping 响应的从节点。
2. 选择配置文件中从节点优先级配置最高的。 ( replica-priority， 默认值为100)
3. 选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。

哨兵模式的部署

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

修改Redis 哨兵模式的配置文件(所有节点操作)

#所有节点配置一样，如下所示
vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
 17 protected-mode no      #关闭保护模式
 21 port 26379             #Redis哨兵默认的监听端口
 26 daemonize yes		   #指定sentinel为后台启动
 36 logfile "/var/log/sentinel.log"  #指定日志存放路径
 65 dir "/var/lib/redis/6379"        #指定数据库存放路径
 84 sentinel monitor mymaster 192.168.48.11 6379 2  #指定该哨兵节点监控192.168.48.11:6379这个主节点，该主节点的名称是mymaster,最后的2的含义与主节点的故障判定有关:至少需要2个哨兵节点同意，才能判定主节点故障并进行故障转移
113 sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000  #判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒(30秒)
146 sentinel failover-timeout mymaster 180000        #146行，故障节点的最大超时时间为180000 (180秒 )
#保存配置文件
#先启动master，再启动slave
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &

未完待续