redis6主从复制及集群

目录

主从复制

搭建过程

复制原理

一主多仆

薪火相传

反客为主

问题分析

从机宕机

主机宕机

集群

搭建集群

集群操作

存储数据

读取数据

 故障恢复

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主从复制

主机数据更新后根据配置和策略， 自动同步到备机的master/slaver机制，Master以写为主，Slave以读为主，可实现读写分离，性能扩展。容灾快速回复。

主机做写操作，从机做读操作。

搭建过程

（1）在Linux系统中新建一个文件夹，复制一份配置文件redis.conf到该文件夹下。将复制过去的配置文件中的 appendonly 设置为 no。

 （2）在第一步创建的文件中，创建多个redis配置文件，引入redis.conf，设置端口号 port ，pid文件名称 pidfile ，持久化文件名称 dbfilename 。三个文件当中只有数字不同，其余相同。

（3）启动创建的redis服务器，三个会话窗口分别连接3个redis服务器。

查看系统进程，三个redis服务器已启动并且建立了三个连接。

 （4）在连接中输入 info replication 查看三台主机的运行情况，发现并没有建立主从关系，每一个redis服务器都是主机。

info replication 

 （5）建立主从关系，输入 slaveof  主机IP  端口号。

slaveof <主机IP> <端口号>

再次查看从机信息，发现已经有主机IP和端口

 查看主机信息，显示从机连接数2个。

 （6）主机进行写操作，从机能够同步数据，并且从机不能进行写操作。

复制原理

全量复制：从机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：主机将所有新收集到的修改命令依次传送给从机，完成同步。

一主多仆

顾名思义，一个主机连接多个从机。

复制过程：（1）从机和主机建立主从关系时，从机向主机发送数据同步请求（2）主机接收请求后将当前数据持久化，然后将持久化后的文件发送给从机，从机读取完成同步。（3）主机新增数据之后，主机将新增数据发送给从机进行数据同步，从机只有连接时申请了一次数据同步，其余时间都是主机主动发送。

薪火相传

主机的从机也可以是其他服务器的主机。

 复制过程：主机连接从机，从机也可以是其他服务器的主机。类似于java当中的继承关系。当主机修改信息后，从机来更新其他服务器的数据。

反客为主

主机宕机，从机上位。

当主机宕机之后，从机可以升级为主机，通过在从机中输入下面一行代码实现。

slaveof no one

可以通过设置哨兵来实现自动监控主机，当主机宕机后从机自动晋升为主机，不需要人工设置。 

问题分析

从机宕机

（1）从机挂掉之后，重新启动从机，从机是以主机的形式存在的，并不是之前的主机的从机。

（2）如果主机在从机挂掉这段时间内添加了新的数据，当重启从机并建立主从关系后，从机的数据仍然和主机保持一致。

（3）从机重启之后，还没有和主机建立主从关系前添加的数据将会在建立关系后消失，并且之后保留的将会是主机的数据。 

主机宕机

（1）主机挂掉之后，从机显示信息中主机仍然不变，只是状态变为了down。

（2）重启主机，仍然是主服务器。

集群

Redis 集群实现了对Redis的水平扩容，即启动N个redis节点，将整个数据库分布存储在这N个节点中，每个节点存储总数据的1/N。

Redis 集群通过分区（partition）来提供一定程度的可用性（availability）： 即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯， 集群也可以继续处理命令请求。

搭建集群

（1）在搭建主从关系中新建的文件夹下，修改redis6379.conf文件的内容，添加如下信息。并且复制5份。

cluster-enabled yes    打开集群模式
cluster-config-file nodes-6379.conf  设定节点配置文件名
cluster-node-timeout 15000   设定节点失联时间，超过该时间（毫秒），集群自动进行主从切换。

将每一份的数据中的数字都进行修改。

（2）启动这6个redis服务，并且合成一个集群。

 

进入到redis安装目录下的src文件夹中，执行如下命令，命令表示以最简单的方式建立集群，即一个主节点，一个从节点一一对应。分配原则尽量保证每个主数据库运行在不同的IP地址，每个从库和主库不在一个IP地址上。

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 :<端口> :<端口>

 集群搭建成功

 

 （3）连接集群，查看集群信息。

使用下面的指令连接集群

redis-cli -c -p 6379

使用下面的指令查看集群节点信息

cluster nodes

集群操作

集群搭建成功后，redis会显示这个集群的插槽数目，即slot。

一个 Redis 集群包含 16384 个插槽（hash slot），数据库中的每个键都属于这 16384 个插槽的其中一个， 集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽， 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和。

集群中的每个节点负责处理一部分插槽。 举个例子， 如果一个集群可以有主节点， 其中：

节点 A 负责处理 0 号至 5460 号插槽。

节点 B 负责处理 5461 号至 10922 号插槽。

节点 C 负责处理 10923 号至 16383 号插槽。

存储数据

测试案例一：添加数据

 我们在6379端口对应的redis服务器添加数据，最终添加到了6381端口下，在6381端口下添加的数据，又是在6379下添加。

这是因为redis将key通过CRC16语句计算了校验和，根据校验和与16384来取余的结果，来选择不同的服务器进行添加数据。

测试案例二：多键操作

slot键值不同，是不能使用mget,mset等多键操作。

测试案例三：分组存放

可以使用{}来定义组的概念，让key中{}内相同内容的键值对放到同一个slot中。

读取数据

测试案例一：读取数据

不同的key，需要到对应的节点当中去取数据。

测试案例二：有关key和slot的操作

查看 key 对应的 slot

cluster keyslot 

 查看 slot 对应了多少个 key（只能看当前节点范围内的slot）

cluster countkeysinslot 

 返回 count 个 slot 槽中的键（只能看当前节点范围内的slot）

cluster getkeysinslot  

 

 故障恢复

（1）如果某一台主机宕机，其对应的从机将会升级为主机。

（2）如果再次启动之前的主机，将会成为从机。（可以理解为风水轮流转，老大轮流当）

（3）如果主机和从机都宕机，集群不一定挂掉。如果 redis.conf 中的参数 cluster-require-coverage 设置为 yes ，那么集群挂掉。如果设置为 no ，那么这个节点对应的插槽数据全都不能使用，也无法存储。