redis 笔记 3

2 集群

2.1 集群模式

1、Redis 集群搭建有几种模式？

Redis 集群搭建有三种模式：主从模式、哨兵模式和集群模式。

以下是这三种模式的示例说明：

1. 主从模式（Master-Slave）：

   • 特点：一个主节点（Master）和多个从节点（Slave），主节点负责写入数据和处理请求，从节点负责备份主节点的数据并在主节点故障时提供服务。
   • 示例：假设有一个主节点 redis-master 和两个从节点 redis-slave-1 和 redis-slave-2。主节点负责写入数据，从节点会自动复制主节点的数据。当主节点故障时，可以将一个从节点提升为主节点，继续提供服务。

2. 哨兵模式（Sentinel）：

   • 特点：基于主从模式的扩展，引入了哨兵节点（Sentinel）来监控主节点的状态，并在主节点故障时进行自动切换。
   • 示例：假设有一个主节点 redis-master、两个从节点 redis-slave-1 和 redis-slave-2，以及三个哨兵节点 redis-sentinel-1、redis-sentinel-2 和 redis-sentinel-3。哨兵节点会监控主节点的状态，如果主节点故障，哨兵节点会自动将一个从节点提升为主节点。

3. 集群模式（Cluster）：

   • 特点：无中心化的分布式架构，将数据分散到多个节点上，提供自动的故障转移和负载均衡功能。
   • 示例：假设有三个节点 redis-node-1、redis-node-2 和 redis-node-3，这些节点共同组成一个 Redis 集群。每个节点负责存储一部分数据，并且可以自动进行数据的重新分配和故障转移。

需要注意的是，实际的 Redis 集群搭建会涉及更多的配置和细节，以上示例仅为了简单说明各种模式的特点。根据具体的需求和环境，你可以选择适合的 Redis 集群模式，并进行相应的配置和部署。

为啥要有三个哨兵节点，从节点可以兼职哨兵节点嘛？主从模式和哨兵模式的区别就是手动和自动切换主节点的区别嘛？

在 Redis Sentinel 模式中，通常建议至少使用三个哨兵节点，这是为了提供高可用性和容错能力。

使用多个哨兵节点的原因是为了确保系统的可靠性和可用性。如果只有一个哨兵节点，那么当该节点出现故障或无法与主节点通信时，系统将无法进行主节点切换。通过使用多个哨兵节点，可以提供冗余和备份，以确保即使其中一个哨兵节点故障，其他哨兵节点仍然能够正常工作并进行主节点切换。

从节点不能兼任哨兵节点，因为从节点的主要功能是复制主节点的数据，以提供高可用性和读扩展性。而哨兵节点的主要功能是监控主节点的状态，并在主节点故障时进行自动切换。这两个角色的功能和责任不同，因此通常需要分别部署主节点、从节点和哨兵节点。

主从模式和哨兵模式的主要区别不仅仅是手动和自动切换主节点的区别。以下是一些主要区别：

1. 自动故障转移：哨兵模式引入了哨兵节点来监控主节点的状态，并在主节点故障时自动进行主节点切换。而主从模式需要手动进行主节点切换。
2. 高可用性：哨兵模式通过引入多个哨兵节点提供了更高的可用性和容错能力。即使其中一个哨兵节点故障，其他哨兵节点仍然能够进行主节点切换。
3. 多主节点支持：哨兵模式可以支持多个主节点，从而提供更高的并发写入能力和可伸缩性。
4. 监控和通知：哨兵节点可以监控主节点和从节点的状态，并在出现故障或其他事件时发送通知。

总之，哨兵模式在主从模式的基础上增加了自动故障转移、高可用性和多主节点支持等功能，提供了更强大和可靠的集群管理解决方案。根据具体的需求和场景，你可以选择适合的模式来部署 Redis 集群。

2、Redis 主从复制的实现？

Redis 主从复制是通过在主节点（Master）和从节点（Slave）之间建立数据复制关系来实现的。以下是主从复制的基本实现步骤：

1. 配置主节点：在主节点上配置 Redis 服务器，使其可以接受来自从节点的连接请求。
2. 配置从节点：在从节点上配置 Redis 服务器，使其连接到主节点并进行数据复制。
3. 建立连接：从节点使用 SLAVEOF 命令连接到主节点，并指定主节点的 IP 地址和端口号。
4. 数据同步：从节点连接到主节点后，主节点会将自己的所有数据同步到从节点。这个过程称为全量同步（Full Sync）。
5. 增量同步：在全量同步完成后，主节点会将后续的写操作实时同步到从节点，这称为增量同步（Incremental Sync）。
6. 主从关系建立：一旦从节点完成了全量同步和增量同步，主从关系就建立完成了。

主从复制的过程中，从节点会实时复制主节点的数据，以保持与主节点的数据一致性。主节点负责写入操作，从节点负责读取操作，从而提高了系统的读取性能和可用性。主从复制还可以实现数据备份和容灾，因为从节点可以作为主节点的备份，当主节点故障时，可以将从节点提升为主节点，以保证系统的可用性。

3、Redis 的主从同步策略？

Redis 的主从同步策略主要有以下两种：

1. 全量同步（Full Sync）：在主从关系建立之初，从节点会向主节点发送全量同步请求，主节点会将自己的所有数据全部同步到从节点。全量同步会消耗大量的网络带宽和主节点的计算资源，因此在实际应用中应该尽量避免频繁的全量同步。

2. 增量同步（Incremental Sync）：在全量同步完成后，主节点会将后续的写操作实时同步到从节点，这称为增量同步。增量同步通过主节点的复制缓冲区（Replication Buffer）和操作日志（Redis Log）来实现。主节点会将写操作记录到操作日志中，并将操作日志实时同步到从节点，从节点会将操作日志重放到自己的复制缓冲区中，并在需要时将数据写入到自己的数据库中。

在实际应用中，可以通过调整主从节点之间的网络带宽、数据同步策略等来优化主从同步的性能和效率。同时，还可以使用 Redis Sentinel 或 Redis Cluster 等集群方案来提高系统的可用性和可伸缩性。

4、哨兵模式的原理？

哨兵模式是一种特殊的模式，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。

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。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，并让其它从节点改为复制新的主节点。

此外，哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端，提醒客户端主节点已经更换。

5、哨兵模式故障迁移流程？

Redis Sentinel 哨兵模式的故障迁移流程如下：

1. 检测主节点故障： Sentinel 节点会定期向主节点发送心跳信号，如果主节点在指定时间内没有响应， Sentinel 节点会将其标记为疑似故障节点。
2. 确认主节点故障： Sentinel 节点会向其他 Sentinel 节点发送询问，以确认主节点是否真的故障。如果大多数 Sentinel 节点都认为主节点故障，那么 Sentinel 节点会将主节点标记为故障节点。
3. 选择新的主节点： Sentinel 节点会从可用的从节点中选择一个新的主节点。选择的依据是根据 Sentinel 节点配置的优先级、复制偏移量等因素进行计算。
4. 切换主节点： Sentinel 节点会将新的主节点标记为主节点，并将其他从节点的复制目标切换到新的主节点。
5. 通知客户端： Sentinel 节点会将主节点切换的事件通知给所有连接的客户端，让客户端重新连接到新的主节点。

在故障迁移过程中， Sentinel 节点会自动进行主节点切换，以保证系统的可用性和数据一致性。同时， Sentinel 节点还会自动恢复原来的主节点，以保证系统的高可用性。

6、什么时候用哨兵模式，什么时候用集群模式？

选择使用 Sentinel 哨兵模式还是 Redis 集群模式，取决于具体的应用场景和需求。

Sentinel 哨兵模式适用于以下情况：

1. 需要高可用性和自动故障转移： Sentinel 哨兵模式可以自动检测主节点故障，并在主节点故障时自动进行主节点切换，从而提高系统的可用性。
2. 不需要大规模的数据存储： Sentinel 哨兵模式适用于数据量较小的场景，因为 Sentinel 节点和主从节点之间的数据同步是通过主从复制实现的，因此数据存储能力受到限制。
3. 需要简单的部署和维护： Sentinel 哨兵模式相对简单，部署和维护比较容易，适合于对技术要求不高的场景。

Redis 集群模式适用于以下情况：

1. 需要大规模的数据存储： Redis 集群模式可以通过多个节点来存储大量的数据，从而提高系统的存储能力。
2. 需要高并发和高性能： Redis 集群模式可以通过多个节点来提高系统的并发处理能力和性能。
3. 需要灵活的扩展性： Redis 集群模式可以通过添加或删除节点来实现系统的灵活扩展，从而适应不同的业务需求。

综上所述，选择 Sentinel 哨兵模式还是 Redis 集群模式，需要根据具体的应用场景和需求来进行选择。如果需要高可用性和自动故障转移，并且数据量较小，可以选择 Sentinel 哨兵模式；如果需要大规模的数据存储、高并发和高性能，并且需要灵活的扩展性，可以选择 Redi