redis主从复制及哨兵模式

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(slavefollower) ;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) ,但是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,-般都是一 次上传,无数次浏览的,说专业点也就是“多读少写"。

集群

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!

搭建单机多节点集群

  • 查看redis集群信息
127.0.0.1:6379> info replication            #查看redis集群信息
# Replication
role:master              #角色:master ,主机
connected_slaves:0          #子节点个数
master_replid:adbd11c9fc3d7599d24245f73c01132fbb250561
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
  • 增加配置文件
yu@192 redisconfig % ls 
redis.conf  redis6379.conf  redis6380.conf  redis6381.conf
  • 修改配置文件
    1.端口
    2.pidfile /var/run/redis_6380.pid 修改为指定端口名称文件
    3.logfile "6380.log" 修改日志名称
    4.dbfilename dump6380.rdb 修改dump.rdb文件名称

一主二从

默认情况下,redis都是主机:一般情况我们只需要配置从机

配置从机

127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379            #使用哪个ip和端口为主机
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave                #状态为从机
master_host:127.0.0.1             #主机ip地址
master_port:6379            #主机端口
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:3
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:3e25c8452f64a08911f2f8ca7cdc62f297a7cecf
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

真实的情况应该在主从的配置文件修改,使用命令的是暂时的

# replicaof <masterip> <masterport>        #修改主机的ip和端口 ,就是从机了
修改主机ip地址端口

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!1

如果主机断开了连接,我们可以使用SLAVEOF no one 成为主节点

哨兵模式

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。谋朝篡位的自动版,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

哨兵模式图

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过程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象成为主观下线。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[故障转移]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

1.配置哨兵模式的配置文件(sentinel.conf)

在redis.conf同级别目录下面建立sentinel.conf文件

#sentinel monitor 被监控的名称 ip port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1

后面这个数字1,代表主机挂了,slave投票谁替换成为主机

启动

yu@192 bin % redis-sentinel redisconfig/sentiel.conf 

哨兵模式启动成功

如果master节点断开了,这时候会从子节点随机选择一个成为主节点(有算法:权位轮询)
如果节点重新启动,会归并到新的主机下面,自动成为从节点

优点

  • 哨兵集群,基于主从复制模式,所以主从配置的优点,他全部都有
  • 主从可以切换,主机master节点宕机,会自动选举新的master节点。系统可用性更好

缺点

1.Redis不好在线扩容,在线扩容就十分麻烦
2.实现哨兵模式很麻烦,里面有很多选择

哨兵模式的全部配置

# Example sentinel. conf
#哨兵sentine1奕例込行的端口默i26379
port 26379
*哨兵sentine1的工作日录
dir /tmp
# 4Fsentine1leredisti. ip port
# master-name
可以自己命名的主节点名字只能由字A-Z、数字0-9、 这三个字符".- "组成。
# quorum EW. 8D↑sentine1 RSi- - i 'masterE5/4 H4idH'8-7 LUht 1AX T
# sentinel monitor. -<master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 
# "Redis9lфJFE T requirepass foobared 1fB64 8# FïiElRedisTØlP #IFL th 848164
#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 <master-name> <password>
sentine1 auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
#指定多少亳秒之后主苜点没有座答哨兵sentine1 此N哨兵主規上人カ主背点下銭默人30秒
# sentinel down-after-mi 11iseconds <master-name> <mi11iseconds>
sentinel down-after-mi 11iseconds 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s1ave 处于不能处理命令请求的状态。
#3.当想要取消一一个正在进行的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paralle1-syncs所配置的规则来了
#默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master -name> <milliseconds>
sentine1 fai 1over-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某- -事件发生时所需要执行的脚木,可以通过脚木来通知含理员,例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对干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,重复次数日前默认为10
#若脚本执行后返回2,或者比2更高的一一个返回值, 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: "isentine1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等方式去通如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sentine1. conf配置文件中配置了这个脚木路径,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
sentine1无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentine1 notification-script <master-name> <script-path>
sentine1 notificati on-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fai lover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抑本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
#目前<state>总足“failover”,
# <role>足"1eader"或者“observer"中的 一个。
# su from-ip, from-port, to-ip, to-portÆfl ЖKFIlHJmaster inirfmaster CBDIH)s1ave) id1áí)
# sentinel client- reconfi g-script
<master-name> <script-path>
sentine1 c1ient-reconfig-script mymaster /var/ redis/reconfig. sh

日常正常使用配置

port 26379
*哨兵sentine1的工作日录
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 
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