Redis安装之集群-主从复制（replica）模式

官网说明：https://redis.io/docs/management/replication/

一. 背景

单机部署存在单点故障及数据丢失问题，为了实现

读写分离
容灾恢复
数据备份
水平扩容支撑高并发
等功能，Redis可基于 主从复制 的特性搭建集群。

二. 方案原理

2.1. 读写分离

Master主机负责写操作，Slave从机负责读操作。
当Master数据变化时，程序将采用异步的方式将数据同步给其他 Slave。

2.2. 主从同步

slave 启动后，向 master 发起加入请求；
成功加入 master 后，向 master 发送 sync 命令；
master 收到 sync 命令后，另起线程执行 bgsave 命令后台保存快照(即RDB持久化，主从复制时会触发RDB)，同时缓存所有更新数据库的命令；
master 执行 RDB 后，一次性将 RDB 和所有缓存的命令发送到所有 slave，完成一次完全同步；
slave 接收到 master 同步的数据后，将其存盘并加载到内存，完成复制初始化。 slave 自身拥有数据将会覆盖清除；
master 为在 backlog 中为每个 slave 维护了一份同步数据偏移量（offset），后续将通过偏移量与每个 slave 实现增量同步。

Tips:

redis 2.8 以前不支持部分同步。
当主从服务器断接重连后，会再次进行全量数据同步。
redis 2.8 之后支持部分同步。
原理：

master 内存中为每个 slave 维护了一份同步日志和同步标识。
每个 slave 在同步时会携带同步标识和上次同步的最后位置。
当主从断连后，slave 间隔时间内（默认1s）主动尝试和 master 连接。
若 slave 携带的偏移量标识在 master 的同步日志中，则 slave 发送的偏移量开始继续上次的同步操作；
若 slave 发送的偏移量不在 master 的同步日志中，则进行一次全量更新。
增量同步时，master 会根据 backlog 中记录的每个 slave 的 offset 将该 slave 未同步的数据增量同步。

可参考：
https://www.cnblogs.com/sparkss/p/14707718.html#_lab20_3
https://developer.aliyun.com/article/1335735
https://developer.aliyun.com/article/1335736

2.3. 相关配置

################################# REPLICATION（主从复制） #################################
# 复制选项，slave复制对应的master。
# replicaof <masterip> <masterport>

#如果master设置了requirepass，那么slave要连上master，需要有master的密码才行。masterauth就是用来
#配置master的密码，这样可以在连上master后进行认证。
# masterauth <master-password>

#当slave同master失去连接 或者 复制正在进行，slave有两种运行方式：
#1) 如果slave-serve-stale-data设置为yes(默认设置)，slave会继续响应客户端的请求。
#2) 如果slave-serve-stale-data设置为no，除INFO,replicaOF, AUTH, PING, SHUTDOWN, REPLCONF, ROLE, CONFIG,SUBSCRIBE, UNSUBSCRIBE,
#PSUBSCRIBE, PUNSUBSCRIBE, PUBLISH, PUBSUB,COMMAND, POST, HOST: and LATENCY命令之外的任何请求都会返回一个错误”SYNC with master in progress”。
replica-serve-stale-data yes

#作为从服务器，默认情况下是只读的（yes），可以修改成NO，用于写（不建议）
replica-read-only yes

# 是否使用无磁盘复制（即使用socket方式复制数据），默认是使用disk方式复制数据
repl-diskless-sync no

#diskless复制的延迟时间，防止设置为0。一旦复制开始，节点不会再接收新slave的复制请求直到下一个rdb传输。所以最好等待一段时间，等更多的slave连上来
repl-diskless-sync-delay 5

#slave根据指定的时间间隔向master发送ping请求。时间间隔可以通过 repl_ping_slave_period 来设置，默认10秒。
# repl-ping-replica-period 10

# 复制连接超时时间。master和slave都有超时时间的设置。master检测到slave上次发送的时间超过repl-timeout，即认为slave离线，清除该slave信息。
#slave检测到上次和master交互的时间超过repl-timeout，则认为master离线。需要注意的是repl-timeout需要设置一个比repl-ping-slave-period更大的值，不然会经常检测到超时
# repl-timeout 60

#是否禁止 主从复制tcp连接的 tcp nodelay参数（结尾有解释）。默认是no，即使用tcp nodelay。
#如果master设置了yes来禁止tcp nodelay设置，在把数据复制给slave的时候，会减少包的数量并且更小的网络带宽。
#但是这也可能带来数据的延迟。默认我们推荐更小的延迟，但是在数据量传输很大的场景下，建议选择yes
repl-disable-tcp-nodelay no

#复制缓冲区大小，这是一个环形复制缓冲区，用来保存最新写命令。这样在slave离线的时候，不需要完
#全复制master的数据，如果可以执行部分同步，只需要把缓冲区的部分数据复制给slave，就能恢复正常复制状
#态。缓冲区的大小越大，slave离线的时间可以更长，复制缓冲区只有在有slave连接的时候才分配内存。没有
#slave的一段时间，内存会被释放出来，默认1m
# repl-backlog-size 1mb

# master没有slave一段时间会释放复制缓冲区的内存，repl-backlog-ttl用来设置该时间长度。单位为秒。
# repl-backlog-ttl 3600

# 当master不可用，Sentinel会根据slave的优先级选举一个master。最低的优先级的slave，当选master。而配置成0，永远不会被选举
replica-priority 100

#redis提供了可以让master停止写入的方式，如果配置了min-replicas-to-write，健康的slave的个数小于N，
#mater就禁止写入。master最少得有多少个健康的slave存活才能执行写命令。这个配置虽然不能保证N个slave都一
#定能接收到master的写操作，但是能避免没有足够健康的slave的时候，master不能写入来避免数据丢失。设置为0是关闭该功能
# min-replicas-to-write 3
 
# 延迟小于min-replicas-max-lag秒的slave才认为是健康的slave
# min-replicas-max-lag 10

三. 集群部署

3.1. 部署实现方案

一主二从（配置版）
一主二从（命令版）
薪火相传

3.2. 环境准备

172.19.223.161（主）
172.19.223.162（从1）
172.19.223.163（从2）

为方便区分，将从机端口分别置为：6380、6381。具体如下：

172.19.223.161:6379
172.19.223.162:6380
172.19.223.163:6381

3.3. 一主二从（配置版）

此处仅redis主要安装步骤，无服务器环境检查及安装步骤。
具体可参照：https://www.cnblogs.com/DeepInThought/p/18059602
架构图：

3.3.1. 安装Redis

执行如下步骤，分别为172.19.223.161、172.19.223.162、172.19.223.163安装Redis。

## 下载
mkdir -p /opt/package
wget https://github.com/redis/redis/archive/7.2.4.tar.gz 

## 解压
tar -zxvf 7.2.4.tar.gz  -C ../
cd /opt/redis-7.2.4

## 编译
make && make install
cp /opt/redis-7.2.4/redis.conf /opt/redis-7.2.4/redis.conf.bak

3.3.2. 配置主机

配置主机： 172.19.223.161。
配置要点：配从(库)不配(主)库。

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
port 6379
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6379.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6379.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6379.aof"

## 退出保存
:wq

3.3.3. 配置从机

配置从机<1>： 172.19.223.162。

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
port 6380
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6380.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6379.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6380.aof"
## 从机新增配置
replicaof 172.19.223.160 6379
masteraurh "219527"

## 退出保存
:wq

配置从机<2>： 172.19.223.163。

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
port 6381
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6381.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6379.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6381.aof"
## 从机新增配置
replicaof 172.19.223.160 6379
masteraurh "219527"

## 退出保存
:wq

3.3.4 服务启动

## 先启动主机：172.19.223.161
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf

## 再启动备机<1>：172.19.223.162
## 备机日志中出现 Connection to MASTER 172.19.223.161:6379  即OK。
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf

## 再启动备机<2>：172.19.223.163
## 备机日志中出现 Connection to MASTER 172.19.223.161:6379  即OK。
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf

## 待集群同步启动后，连接任意redis实例查看集群状态。
## 主机日主出现 Streamed RDB transfer with replica xxxx:xx succeeded 即连接从机成功。
## 主机日志出现 Synchronization with replica xxxx:xx succeeded 即同步数据至从机成功。
## 此处登录主机：
redis-cli -a 219527 -p 6379
> info replication

3.4. 一主二从（命令版）

此处仅redis主要安装步骤，无服务器环境检查及安装步骤。
具体可参照：https://www.cnblogs.com/DeepInThought/p/18059602

3.4.1. 安装Redis

执行如下步骤，分别为172.19.223.161、172.19.223.162、172.19.223.163安装Redis。

## 下载
mkdir -p /opt/package
wget https://github.com/redis/redis/archive/7.2.4.tar.gz 

## 解压
tar -zxvf 7.2.4.tar.gz  -C ../
cd /opt/redis-7.2.4

## 编译
make && make install
cp /opt/redis-7.2.4/redis.conf /opt/redis-7.2.4/redis.conf.bak

3.4.2. 配置Redis

配置 172.19.223.161 Redis：

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
## 其他两台应用分别为 6380、6381
port 6379 
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6379.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6379.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6379.aof"

## 退出保存
:wq

配置 172.19.223.162 Redis：

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
port 6380
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6380.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6380.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6380.aof"
## 从机需要配置主机密码
masteraurh "219527" 

## 退出保存
:wq

配置 172.19.223.163 Redis：

vi /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 找到如下配置项，将其参数值修改为如下

daemonize yes
## bind 127.0.0.1
protected-mode no
port 6381
dir /opt/redis-7.2.4/data
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/redis-7.2.4/log/redis_6381.log
requirepass 219527
dbfilename dump_6381.rdb
appenddirname "appenddir"
appendfilename "appendonly_6381.aof"
## 从机需要配置主机密码
masteraurh "219527" 

## 退出保存
:wq

3.4.3 服务启动

## 先启动主机：172.19.223.160
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 再启动备机<1>：172.19.223.161
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf
## 再启动备机<2>：172.19.223.162
redis-serve /opt/redis-7.2.4/redis.conf

## 此时使用 redis-cli 分别登录三个实例执行 info replication  会发现三个实例均为 Master。

## 在备机<1>：172.19.223.161上执行
redis-cli -a 219527 -p 6380
> SLAVEOF 172.19.223.160 6379

## 在备机<2>：172.19.223.162上执行
redis-cli -a 219527 -p 6381
> SLAVEOF 172.19.223.160 6379

## 两台备机Redis启动一段时间后，将会称为 Master 的 Slaver。
## 可使用如下命令使当前实例停止与其他数据库的同步关系，成为 Master：
slaveof no one

Tips：

一主二从（配置版）持久稳定，永久生效。
一主二从（命令版）当次生效，重启失效。备机 SHUTDOWN 后，再启动后将不会再次成为 Master 的 Slaver。

3.5. 薪火相传

架构图：

## 在 《## 3.3. 一主二从（配置版）》的配置基础上，仅需修改从机 172.19.223.162 的配置项 replicaof  为：
replicaof 172.19.223.161 6380

四. Tips Mark

Slaver 只能读，不能写。
Slaver 连接 Master 后，Master 一次性将所有数据同步给 Slaver，后续 Master 会将收到的写操作也一一同步给 Slaver。
Master 停止服务后，Slaver 依然可以提供读操作，但不会上位接替 Master 的工作，即仍不可写。
Master 停止服务后，再重启，主从关系依然存在，集群如初运转。
Slaver 停止服务后，再重启，将于 Master 再次数据同步后，正常提供服务。

posted @ 2024-03-11 21:37 DeepInThought 阅读(344) 评论(0) 编辑收藏举报

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