Redis-07-Redis主从复制和哨兵模式

7. Redis集群

参考文章：那天，我被拉入一个Redis群聊···

7.1 主从复制模式

• 为了实现高可用，我们可以尝试搭建Redis集群。因为大部分请求都是读取请求，于是主从模式

– 什么是主从复制模式

• 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(maste)，后者称为从节点(slave)；
• 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。

– 数据同步

• 为了实现读写分离且保障数据的正确性，主机和从机之间就需要进行数据的同步。以此来保证相互之间数据的正确性
• 同步过程
  • 主机在收到同步请求之后，会进行bgsave，产生一个RDB文件，并将它发送给从机。这叫同步操作
  • 同时，在主机进行持久化的时候，会利用一个缓冲区来记录在持久化期间执行的写操作，然后在持久化之后将这些命令也发送给从服务器。这波叫命令传播
  • 在以后从机进行数据同步的时候，主机就广播命令即可
• 从机掉线处理
  • 主机在进行命令传播的时候，会准备一个缓冲区。缓冲区里面记录的是所有传播过的命令
  • 同时主机和从机都整了个游标，叫复制偏移量。这个偏移量会随着同步一起更新。
  • 这样在从机掉线重连之后，和主机复制偏移量就可以知道缺失的数据段了
• 身份识别
  • 主机在运行的时候会生成一个运行ID。每个连接到主机的从机也能拿到这个ID
  • 当一台掉线的从机重新连接到主机之后，主机可以通过这个ID来确认这个从机是不是自己的小弟，从而完成数据同步

– 优点与缺点

• 优点

  • 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。

  • 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。

  • 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。

  • 高可用基石：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。

• 缺点

  • 如果主机掉线之后，就需要手动重新搭建，不够智能

7.2 哨兵模式

• 什么是哨兵模式

  • 哨兵模式可以理解为主从模式Plus，它在主从模式的基础之上，增加了哨兵。

• 哨兵作用

  • 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
  • 当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。

• 通常来说，哨兵不会只有一个

– 故障转移触发条件

• 通常来说，当一个哨兵发现某个节点无响应时，这个节点会被认为主观下线。
• 当一个节点被认定为主观下线的时候，并不会马上启动故障转移，诸如网络拥塞等情况都可能导致该情况的发生
• 但是当一定数量的哨兵都发现这个节点下线的时候，这个节点就从主观下线状态变成客观下线。这个时候就会启动故障转移机制
• 如果主机掉线了，哨兵会从从机中根据某些条件重新选取一个当老大

– 优缺点

• 优点
  • 哨兵集群模式是基于主从模式的，所有主从的优点，哨兵模式同样具有。
  • 主从可以切换，故障可以转移，系统可用性更好。
  • 哨兵模式是主从模式的升级，系统更健壮，可用性更高。
• 缺点
  • Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。
  • 实现哨兵模式的配置也不简单，甚至可以说有些繁琐