Redis学习笔记—主从复制和集群

主从复制

主机数据更新后根据配置和策略， 自动同步到备机的master/slaver机制，Master以写为主,Slave以读为主，只能有一个主，可以多个从。

用处：

• 读写分离，性能扩展
• 容灾快速恢复
  master宕机，重启后一起如初，slave宕机重启后需要重新连接到master。slaveof <ip><port>

主从复制原理：

1. 当 slave连接上master后，向slave发送消息请求数据同步
2. master收到消息后，把数据进行持久化写入rdb文件，把文件发送给slave，slave读取后回复数据，是全量复制
3. 每次master的写操作都书主动同步slave，此时是增量复制，只传输写的内容

薪火相传

上一个Slave可以是下一个slave的Master，Slave同样可以接收其他 slaves的连接和同步请求，上游Master只需要同步该Slave，该slave作为了链条中下一个的master负责向下同步, 可以有效减轻master的写压力,去中心化降低风险。

中途变更转向:会清除之前的数据，重新建立拷贝最新的。风险是一旦某个slave宕机，后面的slave都没法备份。主机挂了，从机还是从机，无法写数据了

反客为主

当一个master宕机后，后面的slave可以立刻升为master，其后面的slave不用做任何修改。
用 slaveof no one 将从机变为主机

哨兵模式

redis主目录下新建sentinel.conf文件，写入sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
其中mymaster为监控对象起的服务器名称， 1 为至少有多少个哨兵同意迁移的数量。
执行redis-sentinel /myredis/sentinel.conf

哨兵从所有slave中挑选一个作为master，然后向其他slave发送slaveof命令复制新的master，当旧的master再次上线后哨兵也会做同样操作让其成为新master的slave

哨兵选举规则：

1. 优先级靠前
2. 偏移量大
3. runid小
   优先级在redis.conf中默认slave-priority 100,值越小越高；偏移量指获得原主机数据最全的；runid是每个redis实例启动后随机生成的40位数
   容量不够，redis如何进行扩容？并发写操作， redis如何分摊？另外，主从模式，薪火相传模式，主机宕机会导致ip地址发生变化，应用程序中配置需要修改对应的主机地址、端口等信息。之前通过代理主机来解决，但是redis3.0中提供了解决方案，就是无中心化集群配置

集群

Redis 集群实现了对Redis的水平扩容，即启动N个redis节点，将整个数据库分布存储在这N个节点中，每个节点存储总数据的1/N。Redis 集群通过分区（partition）来提供一定程度的可用性（availability）： 即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯， 集群也可以继续处理命令请

redis cluster配置修改

include /home/bigdata/redis.conf
port 6379
pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
dbfilename "dump6379.rdb"
------------------------------------上面同S-L的配置
dir "/home/bigdata/redis_cluster"  //指定db文件存储位置
logfile "/home/bigdata/redis_cluster/redis_err_6379.log"
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6379.conf
cluster-node-timeout 15000

cluster-enabled yes 打开集群模式
cluster-config-file nodes-6379.conf 设定节点配置文件名
cluster-node-timeout 15000 设定节点失联时间，超过该时间（毫秒），集群自动进行主从切换。
请确保所有redis实例启动后，nodes-xxxx.conf文件都生成正常，进入src目录执行

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.11.101:6379 192.168.11.101:6380 192.168.11.101:6381 192.168.11.101:6389 192.168.11.101:6390 192.168.11.101:6391

此处不要用127.0.0.1,使用真实ip，replicas表集群方式，参数1表示一个M一个S，即最简单的集群。最少需要6个节点，3个M和3个S

登录：
普通方式登录可能直接进入读主机，存储数据时，会出现MOVED重定向操作。所以，应该以集群方式登录可以自动重定向：
redis-cli -c -p 端口号写操作会自动切换到相应master
cluster nodes查看集群信息
分配原则尽量保证每个主数据库运行在不同的IP地址，每个从库和主库不在一个IP地址上。

slots-插槽

一个 Redis 集群包含 16384 个插槽（hash slot）， 数据库中的每个键都属于这 16384 个插槽的其中一个， 集群使用公式 CRC16(key) % 16384 来计算键 key 属于哪个槽， 其中 CRC16(key) 语句用于计算键 key 的 CRC16 校验和 。集群中的每个节点负责处理一部分插槽。 举个例子， 如果一个集群可以有主节点，
其中：
节点 A 负责处理 0 号至 5460 号插槽。
节点 B 负责处理 5461 号至 10922 号插槽。
节点 C 负责处理 10923 号至 16383 号插槽。
slots的作用就是把k-v尽量平均的分配到集群各处

在redis-cli每次录入、查询键值，redis都会计算出该key应该送往的插槽，如果不是该客户端对应服务器的插槽，redis会报错，并告知应前往的redis实例地址和端口。
不在一个slot下的键值，是不能使用mget,mset等多键操作。
可以通过{组名}来定义组的概念，计算slots用组名，从而使同组的键值对放到一个slot中去。

#只能查看该节点内的插槽
cluster keyslot 组名或键名       	  //获取对应插槽id
cluster getkeysinslot slot count     //获取某一插槽里count数量的keys
cluster countkeysinslot slot	     //获取制定插槽内key数量

故障恢复

1. 集群中某个M节点宕机后，S节点会升为M节点(达到超时时间后)，原M节点恢复后变为S节点

2. 如果所有某一段插槽的主从节点都宕掉，取决于配置

   cluster-require-full-coverage 为yes ，整个集群都挂掉

   cluster-require-full-coverage 为no ，该插槽数据全都不能使用，也无法存储

总结：
Redis集群实现扩容，可以分摊节点压力，无中心配置相对简单
多键操作是不被支持，多键的Redis事务是不被支持的，lua脚本不被支持