目录

一、Redis主从复制

1、主从复制流程

二、哨兵模式

1、哨兵模式集群架构

2、哨兵模式主要功能

3、哨兵监控整个系统节点的过程

4、主观下线

5、客观下线

6、master 选举

7、故障迁移

8、优点与缺点

三、Cluster群集

四、实验一（主从复制）

五、实验二（哨兵模式）

六、实验三（Cluster群集）

总结redis

主从复制流程

哨兵主要功能

Cluster群集的功能

一、Redis主从复制

• 通过持久化功能，redis保证了即使在服务器重启的情况下也不会丢失(或少量丢失)数据，因为持久化会把内存中的数据保存到硬盘上，重启会从硬盘上加载数据，但是由于数据是存儲在一台服务器上的，如果这台服务器出现硬盘故障等问是题，也会导致数据丢失。
• 为了避免单点是什么故障，通常的做法是将数据库复制多个副本以部署在不同的服务器上，这样即使有一台服务器出现故障，其他服务器依然可以继续提供服务，为此， redis提供了复制(replication)功能，可以实现当一台数据库中的数据更新后，自动将更新的数据同步到其他数据库上。
• 在复制的概念中，数据库分为两类，一类是主数据库(master) ，另一类是从数据(slave) 。主数据可以进行读写操作，当写操作导致数据变化时会自动将数据同步给从数据库，而从数据库一般是只读的，并接受主数据同步过来的数据。一个主数据库可以拥有多个从数据库，而一个从数据库只能拥有一个主数据库。

1、主从复制流程

• 【1】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
• 【2】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（RDB）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
• 【3】后台进程完成缓存操作后，master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在硬盘上，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
• 【4】master机器收到s意思lave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master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端机器都正常工作

二、哨兵模式

1、哨兵模式集群架构

• 哨兵是Redis集群架构中非常重要的一个组件，哨兵的出现主要是解决了主从复制集群出现故障时需要认为干预的问题

2、哨兵模式主要功能

• 【1】集群监控：负责监控 Redis master 和 slave 进程是否正常工作
• 【2】消息通知：如果某个 Redis 实例出现故障，那么哨兵负责发送消息作为报警通知给管理员
• 【3】故障转移：如果 master node 挂掉了，会自动转移到 slave node 上
• 【4】配置中心：如果故障转移发生了，通知 client 客户端习新的 master 地址

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3、哨兵监控整个系统节点的过程

• 【1】首先主节点的信息是配置在哨兵的配置文件中
• 【2】哨兵节点会和配置的主节点建立起两条连接命令连接和订阅连接
• 【3】哨兵会通过命令连接每10s发送一次INFO命令，通过INFO命令，主节点会返回自己的run_id 和自己的从节点信息
• 【4】哨兵会对这些从节点也建立两条连接命令连接和订阅连接
• 【5】哨兵通过命令连接向从节点发送INFO命令，获取到他的一些信息：
• run_id（redis服务器id）
• role（职能）
• 从服务器的复制偏移量 offset
• 其他
• 【6】通过命令连接向服务器的 _sentinel:hello 频道发送一条消息，包括自己的ip端口、run_id、配置（后续投票的时候会用到）等
• 【7】通过订阅连接对服务器的 _sentinel:hello 频道做监听，所以所有的向该频道发送的哨兵消息都能被接收到
• 【8】解析监听到的消息，进行分析提取，就可以知道还有哪些别的哨兵服务节点也在监听这些主从节点了，更新结构体将这些哨兵节点记录下来
• 【9】向观察到的其他的哨兵节点建立命令连接

4、主观下线

• 哨兵节点是会每秒一次的频率向建立了命令节点的实例发送ping命令，如果在 down-after-milliseconds 毫秒内没有做出有效响应包括（pong/loading/masterdown）以外的响应，哨兵就会将该实例在本结构体中的状态标记为 sri_s_down 主观下线

5、客观下线

• 当一个哨兵节点发现主节点处于主观下线状态时，就会向其他的哨兵节点发出询问，该节点是否已经主观下线。如果超过配置参数 quorum 个节点认为是主观下线时，该哨兵节点就会将自己维护的结构体中该主节点标记为 sri_o_down 客观下线

6、master 选举

• 在认为主节点客观下线的情况下，哨兵节点间会发起一次选举，命令为： SENTINEL is-master-down-by-addr，只是 run_id 这次会将自己的 run_i意思d 带进去，希望接受者将自己设置为主节点。如果超过半数以上的节点返回将该节点标记为 leader 的情况下，会有该 leader 对故障进行迁移

7、故障迁移

• 【1】在从节点中挑选出新的从节点
• 通讯正常
• 优先级排序
• 优先级相同时选择offset最大的
• 【2】将该节点设置成新的主节点 slaveof no one ，并确保在后续的 INGO 命令时，该节点返回状态为 master
• 【3】将其他的从节点设置成从新的主节点服务， slaveof 命令
• 【4】将旧的主节点变成新的主节点的从节点

8、优点与缺点

• 【优点】：高可用，哨兵模式是基于主从模式的，所有主从模式的优点，哨兵模式都有；主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高
• 【缺点】：redis 比较难支持在线扩容，在群集容量达到上限时在线扩容会变得很复杂

三、Cluster群集

• redis的哨兵模式基本已经可以实现高可用、读写分离，但是在这种模式，每台redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存资源，所以加入了 Cluster 群集模式，实现了redis的分布式存储，也就是说，每台redis节点存储着不同的内容
• 群集部署建议至少3台以上的master节点，建议使用3主3从六个节点的模式
• Cluster 群集由多个redis服务器集群组成的分布式网络服务群集，群集中有多个master主节点，每个主节点都可读可写，节点之间会互相通信，两两相连，redis群集无中心节点

【1】在 redis-Cluster 群集中，可以给每个主节点添加从节点，主节点和从节点直接遵循主从模型的特性，当用户需要处理更多读请求的时候，添加从节点可以扩展系统的读性能

【2】redis-Cluster 的故障转移：redis群集的主节点内置了类似 redis s是什么entinel 的节点故障检测和自动故障转移功能，当群集中的某个主节点下线时，群集中的其他在线主节点会注意到这点，并且对已经下线的主节点进行故障转移

【3】群集进行故障转移的方法和 redis sentinel 进行故障转移的方法基本一样，不同的是，在集群里面，故障转移是由集群中其他在线的主节点复制进行的，所以群集不必另外使用 redis sentinel

四、实验一（主从复制）

#关闭防火墙和核心防护 systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld setenforce 0 #进行redis的安装（所有主机都需要安装） yum install -y gcc gcc-c make cd /opt tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz cd /opt/redis-5.0.7/ make -j 2 && make PREFIX=/usr/local/redis install cd /opt/redis-5.0.7/utils ./install_server.sh Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/ #Master节点（192.168.184.10）： 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 #重启redis服务 #slaves节点（192.168.184.30、192.168.184.50）： vim /etc/redis/6379.conf bind 0.0.0.0 #70行，修改bind 项，0.0.0.0监听所有网卡 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 replicaof 192.168.184.10 6379 #288行，指定要同步的Master节点IP和端口 appendonly yes #700行，开启AOF持久化功能 /etc/init.d/redis_6379 restart #进行主从复制验证 tail -f /var/log/redis_6379.log #查看master节点日志 redis-cli info replication #master上验证从节点

五、实验二（哨兵模式）

• 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：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。

#修改配置文件（所有节点） vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf protected-mode no #17行，关闭保护模式 port 26379 #21行，Redis哨兵默认的监听端口 daemonize yes #26行，指定sentinel为后台启动 logfile "/var/log/sentinel.log" #36行，指定日志存放路径 dir "/var/lib/redis/6379" #65行，指定数据库存放路径 sentinel monitor mymaster 192.168.184.10持久化 6379 2 #84行，修改 指定该哨兵节点监控192.16什么8.184.10:6379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 sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 #113行，判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒（30秒） sentinel failover-timeout mymaster 180000 #146行，故障节点的最大超时时间为180000（180秒） #启动哨兵模式 redis-sentinel /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf & #先启动master，再启动slave #查看哨兵信息 redis-cli -p 26379 info sentinel #模拟故障 netstat -natp | grep redis kill -9 redis的进程 #查看哨兵的信息 redis-cli -p 26379 info sentinel #查看日志 tail -f /var/log/sentinel.log

六、实验三（Cluster群集）

#其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，注意6个端口和IP都要不一样。 vim /etc/redis/6379.conf bind 192.168.184.10 #70行，修改bind项，监听自己的IP protected-mode no #89行，修改，关闭保护模式 port 7001 #93行，修改，redis监听端口， daemonize yes #137行，以独立进程启动 clredisuster-enabled yes #833行，取消注释，开启群集功能 cluster-config-file nodes-6379.conf #841行，取消注释，群集名称文件设置，无需修改 cluster-node-timeout 15000 #847行，取消注释群集超时时间设置 appendonly yes #700行，修改，开启AOF持久化 #重启服务 /etc/init.d/redis_637持久化9 restart #加入集群 redis-cli --cluster create 192.168.184.10:7001 192.168.184.30:7003 192.168.184.50:7005 192.168.184.60:7006 192.168.184.70:7007 192.168.184.80:7008 --cluster-replicas 1 redis-cli -h 192.168.184.10 -p 7001 -c #加-c参数，节点之间就可以互相跳转 cluster slots #查看节点的哈希槽编号范围 set sky blue cluster keyslot sky #查看name键的槽编号

总结

主从复制流程

• 【1】slave向master机器发送“什么sync command”命令，请求同步连接
• 【2】master通过fork启动子进程，将数据快照及缓存命令保存到数据文件中
• 【3】master向slave发送数据文件，slave保存到硬盘后加载到内存，接着master会将修改数据的所有操作一并发送给slave。若slave出现故障导致宕机，则恢复正常后会自动重新连接
• 【4】master收到slave的连接后，将完整的数据文件发送给slave，如果有多个同步请求，则master启动一个后台进程保存数据文件，然后发送给所有的slave

哨兵主要功能