Redis专题之10、第10篇:Redis主从复制

10.1、是什么?

主机更新后根据配置和策略,自动同步到备机的master/slave机制,Master以写为主,Slave以读为主。

10.2、能干嘛?

  • 读写分离,性能扩展,降低主服务器的压力
  • 容灾,快速恢复,主机挂掉时,从机变为主机

10.3、主从复制:怎么玩?

10.3.1、配置1主2从

下面我们来配置1主2从的效果,现实中是需要3台机器的,为了方便,我们就在一台机器上来演示,通过不同的端口来区分机器,3台机器的配置

角色端口
master(主) 6379
slave1(从) 6380
slave2(从) 6381

10.3.2、配置主从

1)创建案例工作目录:master-slave

执行下面命令创建/opt/master-slave目录,本次所有操作,均在master-slave目录进行。

ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9 # 方便演示,停止所有的redis
mkdir /opt/master-slave
cd /opt/master-slave/

2)将redis.conf复制到master-slave目录

  1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/master-slave/

3)创建master的配置文件:redis-6379.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6379.conf文件,内容如下,注意192.168.200.129是这个测试机器的ip,大家需要替换为自己的

#redis.conf是redis原配置文件,内部包含了很多默认的配置,这里使用include将其引用,相当于把redis.conf内容直接贴进来了
include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
#配置密码
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/
logfile /opt/master-slave/6379.log

#端口
port 6379
#rdb文件
dbfilename dump_6379.rdb
#pid文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid

4)创建slave1的配置文件:redis-6380.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6380.conf文件,内容如下,和上面master的类似,多了后面2行

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/master-slave/6380.log

#用来指定主机:slaveof 主机ip 端口
slaveof 192.168.200.129 6379
#主机的密码
masterauth 123456

5)创建slave2的配置文件:redis-6381.conf

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/master-slave/6381.log

#用来指定主机:slaveof 主机ip 端口
slaveof 192.168.200.129 6379
#主机的密码
masterauth 123456

6)启动master

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6379.conf

7)启动slave1

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6380.conf

8)启动slave2

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6381.conf

若启动有误,大家好好检查下配置,也可以看日志,3台机器启动会在/opt/master-slave目录产生日志,如下

9)查看主机的信息

通过redis-cli命令连接主机,如下

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379 -a 123456

通过下面命令,查看主机信息

  1. info Replication

10)查看slave1的信息

通过下面2个命令查询从机slave1的信息

redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6380 -a 123456
info Replication

11)同样查看slave2的信息

redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6381 -a 123456
info Replication

12)验证主从同步效果

在master上面执行下面2个命令

192.168.200.129:6379> flushdb
OK
192.168.200.129:6379> set name ready
OK
192.168.200.129:6379> set age 30
OK

到slave1上执行下面命令,可以看出来数据已经同步过来了

192.168.200.129:6380> mget name age
1) "ready"
2) "30"
192.168.200.129:6380>

同样到slave2上也执行一下,效果如下

192.168.200.129:6381> mget name age
1) "ready"
2) "30"
192.168.200.129:6381>

10.3.3、主从复制原理

  • slave启动成功连接到master后,会给master发送数据同步消息(发送sync命令)
  • master接收到slave发来的数据同步消息后,把主服务器的数据进行持久化到rdb文件,同时会收集接收到的用于修改数据的命令,master将传rdb文件发送给你slave,完成一次完全同步
  • 全量复制:而slave服务在接收到master发来的rdb文件后,将其存盘并加载到内存
  • 增量复制:master继续将收集到的修改命令依次传给slave,完成同步
  • 但是只要重新连接master,一次完全同步(全量复制)将会被自动执行

10.3.4、小结

主redis挂掉以后情况会如何?从机是上位还是原地待命?

主机挂掉后,从机会待命,小弟还是小弟,会等着大哥恢复,不会篡位。

从挂掉后又恢复了,会继续从主同步数据么?

会的,当从重启之后,会继续将中间缺失的数据同步过来。

info Replication:查看主从复制信息

上面已经演示过了,主、从上都可以执行,用来查看主从信息。

10.2、常用的主从结构

10.2.1、一主二从

刚刚上面演示的就是一主二从,不过采用的都是配置文件的方式,实际上从机可以采用命令的方式配置,下面我们来演示一遍,大家看好了。

1)创建案例工作目录:master-slave

执行下面命令创建/opt/master-slave目录,本次所有操作,均在master-slave目录进行。

ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9 # 方便演示,停止所有的redis
mkdir /opt/master-slave
cd /opt/master-slave/

2)将redis.conf复制到master-slave目录

  1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/master-slave/

3)创建master的配置文件:redis-6379.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6379.conf文件,内容如下,注意192.168.200.129是这个测试机器的ip,大家需要替换为自己的

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6379
dbfilename dump_6379.rdb
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile /opt/master-slave/6379.log

4)创建slave1的配置文件:redis-6380.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6380.conf文件,内容如下,和上面master的类似,只是将6379换成6380了

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/master-slave/6380.log

5)创建slave2的配置文件:redis-6381.conf

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/master-slave/6381.log

6)启动master

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6379.conf

7)启动slave1

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6380.conf

8)启动slave2

  1. redis-server /opt/master-slave/redis-6381.conf

9)分别登陆3台机器,查看各自主从信息

本次我们并没有在slave1和slave2的配置文件通过slaveof命令配置主从信息,所以目前3台机器的角色都是master。

分别登陆对3个redis,然后用info replication命令看下3个的主从信息,如下:

 

下面我们将通过控制台命令来指定slave1和slave2的为master的从库。

10)配置slave1为master的从库

(1)执行下面命令,连接slave1

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6380 -a 123456

(2)执行下面命令,设置master的密码

由于master需要密码,所以在slave1中需要指定master的密码,否则无法同步数据。

  1. config set masterauth 123456

(3)执行下面命令,指定slave1的作为master的从机

  1. slaveof 192.168.200.129 6379

(4)如下,使用info replication查看下slave1的主从信息

11)配置slave2为master的从库

(1)执行下面命令,连接slave2

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6381 -a 123456

(2)执行下面命令,设置master的密码

由于master需要密码,所以在slave2中需要指定master的密码,否则无法同步数据。

  1. config set masterauth 123456

(3)执行下面命令,指定slave2的作为master的从机

  1. slaveof 192.168.200.129 6379

(4)如下,使用info replication查看下slave2的主从信息

12)再来看看master的主从信息

[root@hspEdu01 ~]# redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379 -a 123456
192.168.200.129:6379> info replication

注意:通过slaveof命令指定主从的方式,slave重启之后主从配置会失效,所以,重启后需要在slave上重新通过slaveof命令进行设置,这个不要忘记了。

中途通过slaveof变更转向,本地的数据会被清除,会从新的master重新同步数据。

10.2.2、薪火相传

若master下面挂很多slave,master会有压力,实际上slave下面也可以挂slave,如下图,配置这里就不演示了,和上面的类似。

10.2.3、反客为主

当master挂掉之后,我们可以从slave中选择一个作为主机。

比如我们想让slave1作为主机,那么可以在slave1上执行下面的命令就可以了。

  1. slaveof no one

此时slave1就变成主机了,然后再去其他slave上面执行slaveof命令将其挂在slave1上。

这种主备切换有个缺点:需要手动去执行命令去操作,不是太方便。

下面来介绍另外一种方式:哨兵模式,主挂掉之后,自动从slave中选举一个作为主机,自动实现故障转移。

10.3、哨兵(Sentinel)模式

10.3.1、什么是哨兵模式?

反客为主的自动版,能够自动监控master是否发生故障,如果故障了会根据投票数从slave中挑选一个作为master,其他的slave会自动转向同步新的master,实现故障自动转义。

10.3.2、原理

sentinel会按照指定的频率给master发送ping请求,看看master是否还活着,若master在指定时间内未正常响应sentinel发送的ping请求,sentinel则认为master挂掉了,但是这种情况存在误判的可能,比如:可能master并没有挂,只是sentinel和master之间的网络不通导致,导致ping失败。

为了避免误判,通常会启动多个sentinel,一般是奇数个,比如3个,那么可以指定当有多个sentinel都觉得master挂掉了,此时才断定master真的挂掉了,通常这个值设置为sentinel的一半,比如sentinel的数量是3个,那么这个量就可以设置为2个。

当多个sentinel经过判定,断定master确实挂掉了,接下来sentinel会进行故障转移:会从slave中投票选出一个服务器,将其升级为新的主服务器, 并让失效主服务器的其他从服务器slaveof指向新的主服务器; 当客户端试图连接失效的主服务器时, 集群也会向客户端返回新主服务器的地址, 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

10.3.3、怎么玩?

1)需求:配置1主2从3个哨兵

下面我们来实现1主2从3个sentinel的配置,当从的挂掉之后,要求最少有2个sentinel认为主的挂掉了,才进行故障转移。

为了方便,我们在一台机器上进行模拟,我的机器ip是:192.168.200.129,通过端口来区分6个不同的节点(1个master、2个slave、3个sentinel),节点配置信息如下

2)创建案例工作目录:sentinel

执行下面命令创建/opt/sentinel目录,本次所有操作,均在sentinel目录进行。

 # 方便演示,停止所有的redis
ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9
mkdir /opt/sentinel
cd /opt/sentinel/

3)将redis.conf复制到sentinel目录

redis.conf 是redis默认配置文件

  1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/sentinel/

4)创建master的配置文件:redis-6379.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6379.conf文件,内容如下,注意192.168.200.129是这个测试机器的ip,大家需要替换为自己的

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6379
dbfilename dump_6379.rdb
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "./6379.log"

5)创建slave1的配置文件:redis-6380.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6380.conf文件,内容如下,和上面master的类似,只是将6379换成6380了

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile "./6380.log"

6)创建slave2的配置文件:redis-6381.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6381.conf文件,内容如下

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile "./6381.log"

7)启动master、slave1、slave2

redis-server /opt/sentinel/redis-6379.conf
redis-server /opt/sentinel/redis-6380.conf
redis-server /opt/sentinel/redis-6381.conf

8)配置slave1为master的从库

(1)执行下面命令,连接slave1

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6380

(2)执行下面命令,指定slave1的作为master的从机

  1. slaveof 192.168.200.129 6379

(3)如下,使用info replication查看下slave1的主从信息

11)配置slave2为master的从库

(1)执行下面命令,连接slave2

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6381

(2)执行下面命令,指定slave2的作为master的从机

  1. slaveof 192.168.200.129 6379

(3)如下,使用info replication查看下slave2的主从信息

12)验证主从复制是否正常

运行下面命令,连接master

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379

运行下面命令,查看master主从信息

  1. info replication

在master中执行下面命令,写入数据

flushdb
set name jack

如下,查看slave1中name的值

192.168.200.129:6380> get name
"jack"

如下,查看slave2中name的值

192.168.200.129:6381> get name
"jack"

数据一致,说明同步正常。

13)创建sentinel1的配置文件:sentinel-26379.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26379.conf文件,内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26379.log"
pidfile /var/run/sentinel_26379.pid
daemonize yes
port 26379
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

14)创建sentinel2的配置文件:sentinel-26380.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26380.conf文件,内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26380.log"
pidfile /var/run/sentinel_26380.pid
daemonize yes
port 26380
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

15)创建sentinel3的配置文件:sentinel-26381.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26381.conf文件,内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26381.log"
pidfile /var/run/sentinel_26381.pid
daemonize yes
port 26381
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

16)启动3个sentinel

启动sentinel有2种方式

方式1:redis-server sentinel.conf --sentinel
方式2:redis-sentinel sentinel.conf

下面我们使用方式2来启动3个sentinel

/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26379.conf
/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26380.conf
/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26381.conf

17)分别查看3个sentinel的信息

分别对3个sentinel执行下面命令,查看每个sentinel的信息

redis-cli -p sentinel的端口
info sentinel

sentinel1的信息如下,其他2个sentinel的信息这里就不列了,大家自己去看一下

18)验证故障自动转移是否成功

step1:在master中执行下面命令,停止master

  1. 192.168.200.129:6379> shutdown

step2:等待2分钟,等待完成故障转移

sentinel中我们配置down-after-milliseconds的值是60秒,表示判断主机下线时间是60秒,所以我们等2分钟,让系统先自动完成故障转移。

step3:查看slave1的主从信息,如下

使用info replication命令查看主从信息

step4:查看slave2的主从信息,如下

slave2变成master了,且slave2变成slave1的从库了,完成了故障转移。

step5:下面验证下slave1和slave2是否同步

在slave2中执行下面命令

192.168.200.129:6381> set address china
OK

在slave1中执行下面命令,查询一下address的值,效果如下,说明slave2和slave1同步正常

192.168.200.129:6380> get address
"china"

19)恢复旧的master自动俯首称臣

当旧的master恢复之后,会自动挂在新的master下面,咱们来验证下是不是这样的。

step1:执行下面命令,启动旧的master

  1. redis-server /opt/sentinel/redis-6379.conf

step2:执行下面命令,连接旧的master

  1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379

step3:执行下面命令,查看其主从信息

  1. info replication

效果如下,确实和期望的一致。

10.3.4、更多Sentinel介绍

关于sentinel更多信息,见:Redis-Sentinel

10.3.5、SpringBoot整合Sentinel模式

1)引入redis的maven配置

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2)application.properties中配置redis sentinel信息

spring.redis.sentinel.master=mymaster
spring.redis.sentinel.nodes=192.168.200.129:26379,192.168.200.129:26380,192.168.200.129:26381
#spring.redis.sentinel.password=
spring.redis.timeout=60000
spring.redis.database=0

3)使用RedisTemplate工具类操作redis

springboot中使用RedisTemplate来操作redis,需要在我们的bean中注入这个对象,代码如下:

@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

// 用下面5个对象来操作对应的类型
this.redisTemplate.opsForValue(); //提供了操作string类型的所有方法
this.redisTemplate.opsForList(); // 提供了操作list类型的所有方法
this.redisTemplate.opsForSet(); //提供了操作set的所有方法
this.redisTemplate.opsForHash(); //提供了操作hash表的所有方法
this.redisTemplate.opsForZSet(); //提供了操作zset的所有方法

2)RedisTemplate示例代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

@RestController
@RequestMapping("/redis")
public class RedisController {
    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    /**
     * string测试
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping("/stringTest")
    public String stringTest() {
        this.redisTemplate.delete("name");
        this.redisTemplate.opsForValue().set("name", "路人");
        String name = this.redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return name;
    }

    /**
     * list测试
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping("/listTest")
    public List<String> listTest() {
        this.redisTemplate.delete("names");
        this.redisTemplate.opsForList().rightPushAll("names", "刘德华", "张学友", "郭富城", "黎明");
        List<String> courses = this.redisTemplate.opsForList().range("names", 0, -1);
        return courses;
    }

    /**
     * set类型测试
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping("setTest")
    public Set<String> setTest() {
        this.redisTemplate.delete("courses");
        this.redisTemplate.opsForSet().add("courses", "java", "spring", "springboot");
        Set<String> courses = this.redisTemplate.opsForSet().members("courses");
        return courses;
    }

    /**
     * hash表测试
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping("hashTest")
    public Map<Object, Object> hashTest() {
        this.redisTemplate.delete("userMap");
        Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("name", "路人");
        map.put("age", "30");
        this.redisTemplate.opsForHash().putAll("userMap", map);

        Map<Object, Object> userMap = this.redisTemplate.opsForHash().entries("userMap");
        return userMap;
    }

    /**
     * zset测试
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping("zsetTest")
    public Set<String> zsetTest() {
        this.redisTemplate.delete("languages");

        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "java", 100d);
        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "c", 95d);
        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "php", 70);

        Set<String> languages = this.redisTemplate.opsForZSet().range("languages", 0, -1);
        return languages;
    }

    /**
     * 查看redis机器信息
     *
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/info", produces = MediaType.TEXT_PLAIN_VALUE)
    public String info() {
        Object obj = this.redisTemplate.execute(new RedisCallback<Object>() {
            @Override
            public Object doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {
                return connection.execute("info");
            }
        });
        return obj.toString();
    }
}
来源:http://www.itsoku.com/course/15/257
posted @ 2022-04-27 13:38  程序员小明1024  阅读(49)  评论(0编辑  收藏  举报