Redis三种模式——主从复制,哨兵模式,集群
目录
—、主从复制
1.1主从复制概述
1.2 Redis主从复制作用
1.3 Redis主从复制流程
1.4部署Redis主从复制
1.4.1、环境准备
1.4.2、安装Redis
1.4.3、修改Master节点配置文件(192.168.239.3 )
1.4.4、修改Slave节点配置文件(Slave节点192.168.239.4、192.168.239.6)
1.4.5、验证主从效果
二、哨兵模式
2.1哨兵模式原理
2.2哨兵模式的作用
2.3哨兵模式的结构
2.4哨兵模式的部署
2.4.1、修改Redis哨兵模式的配置文件(所有节点操作)
2.4.2、启动哨兵模式
2.4.3、查看哨兵信息
2.4.4、模拟故障
三、Redis集群模式
3.1集群的作用
3.2集群模式的数据分片
3.3集群模式的主从复制模型
3.4 Redis 集群部署
1、环境准备
2、创建目录复制配置文件到对应的节点上
3、修改主配置文件,设置开启群集功能
①先在Master1上配置,然后将配置文件复制到其他节点服务器
②在Master1节点上将配置文件到其他两台Master节点中
③将Master节点上的配置文件再复制到各自的从服务器中
④ 修改除Master1节点之外的所有服务器的监听地址及端口
4、启动所有redis节点
5、启动群集
6、测试集群
—、主从复制
1.1主从复制概述
- 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),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。
- 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),但一个从节点只能有一个主节点。
1.2 Redis主从复制作用
- 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。
1.3 Redis主从复制流程
- 若启动一个Slave机器进程,则它会向Master机器发送一个“sync command" 命令,请求同步连接。
- 无论是第一次连接还是重新连接,Master机器 都会启动一个后台进程,将数据快照保存到数据文件中(执行rdb操作) ,同时 Master 还会记录修改数据的所有命令并缓存在数据文件中。
- 后台进程完成缓存操作之后,Master 机器就会向 Slave 机器发送数据文件,Slave 端机器将数据文件保存到硬盘上,然后将其加载到内存中,接着 Master 机器就会将修改数据的所有操作一并发送给 Slave 端机器。若 Slave 出现故障导致宕机,则恢复正常后会自动重新连接。
- Master机器收到 Slave 端机器的连接后,将其完整的数据文件发送给 Slave 端机器,如果 Mater 同时收到多个 Slave 发来的同步请求,则 Master 会在后台启动一个进程以保存数据文件,然后将其发送给所有的 Slave 端机器,确保所有的 Slave 端机器都正常。
1.4部署Redis主从复制
1、环境准备
节点名 IP地址
master 192.168.239.3
slave1 192.168.239.4
slave2 192.168.239.6
1 #三台主机都关闭防火墙和SELINUX
2 systemctl stop firewalld
3 systemctl disable firewalld
4 setenforce 0
2、安装Redis
在三台服务器上均需部署Redis,可以参考我之前写的这篇博客:https://www.cnblogs.com/wwwdcsxudcom/p/16148491.html
3、修改Master节点配置文件(192.168.239.3 )
(1)#修改master主配置文件
vim /etc/redis/6379.conf
bind 0.0.0.0 #70行,注释掉bind项,或修改为0.0.0.0,默认监听所有网卡
daemonize yes #137行,开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log #172行,指定日志文件目录
dir /var/lib/redis/6379 #264行,指定工作目录
appendonly yes #700行,开启AOF持久化功能
(2)#重启redis
/etc/init.d/redis_6379 restart
4.修改Slave节点配置文件(Slave节点192.168.239.4、192.168.239.6)
1 (1)#修改slave1节点、slave2节点配置文件,slave1和slave2修改步骤相同
2 vim /etc/redis/6379.conf
3 bind 0.0.0.0 #70行,修改监听地址为0.0.0.0
4 daemonize yes #137行,开启守护进程
5 logfile /var/log/redis_6379.log #172行,指定日志文件目录
6 dir /var/lib/redis/6379 #264行,指定工作目录
7 replicaof 192.168.80.10 6379 #287行,取消注释并指定要同步的Master节点IP和端口
8 appendonly yes #700行,开启AOF持久化功能
9
10 (2)#重启slave1节点和slave2节点redis服务
11 /etc/init.d/redis_6379 restart
5、验证主从效果
1 #在Master节点上看日志:
2 tail -f /var/log/redis_6379.log
3
4 #在Master节点上验证从节点:
5 redis-cli
6 127.0.0.1:6379> info replication
7
8 #创建数据验证
9 ##在master创建数据
10 set ky17 31
11
12 ##在从节点上查看
13 get ky17
二、哨兵模式
哨兵的核心功能:在主从复制的基础上,哨兵引入了主节点的自动故障转移。
2.1哨兵模式原理
哨兵(sentinel):
2.2哨兵模式的作用
- 监控:哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
- 自动故障转移:当主节点不能正常工作时,哨兵会开始自动故障转移操作,它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点,并让其他从节点改为复制新的主节点。
- 通知(提醒):哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端。
2.3哨兵模式的结构
哨兵结构由两部分组成,哨兵节点和数据节点
-
哨兵节点:哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成,哨兵节点是特殊的 redis 节点,不存储数据。
-
数据节点:主节点和从节点都是数据节点。
哨兵的启动依赖于主从模式,所以须把主从模式安装好的情况下再去做哨兵模式,所有节点上都需要部署哨兵模式,哨兵模式会监控所有的Redis 工作节点是否正常,当Master 出现问题的时候,因为其他节点与主节点失去联系,因此会投票,投票过半就认为这个 Master 的确出现问题,然后会通知哨兵间,然后从Slaves中选取一个作为新的 Master。
需要特别注意的是:客观下线是主节点才有的概念;如果从节点和哨兵节点发生故障,被哨兵主观下线后,不会再有后续的客观下线和故障转移操作。
2.4哨兵模式的部署
2.4.1、修改Redis哨兵模式的配置文件(所有节点操作)
1 vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
2 protected-mode no #17行,关闭保护模式
3 port 26379 #21行,Redis哨兵默认的监听端口
4 daemonize yes #26行,指定sentinel为后台启动
5 logfile "/var/log/sentinel.log" #36行,指定日志存放路径
6 dir "/var/lib/redis/6379" #65行,指定数据库存放路径
7 sentinel monitor mymaster 192.168.80.10 6379 2 #84行, 修改
8 指定该哨兵节点监控192.168.80.10:6379这个主节点,该主节点的名称是mymaster,最后的2的含义与主节点的故障判定有关:至少需要2个哨兵节点同意,才能判定主节点故障并进行故障转移
9 sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 #113行,判定服务器down掉的时间周期,默认30000毫秒(30秒)
10 sentinel failover-timeout mymaster 180000 #146行,故障节点的最大超时时间为180000 (180秒 )
2.4.2、启动哨兵模式
1 #注意:先启master,再启slave
2 cd /opt/redis-5.0.7/
3 redis-sentinel sentinel.conf &
2.4.3、查看哨兵信息
redis-cli -p 26379 info sentinel
2.4.4、模拟故障
1 #在Master 上查看redis-server进程号:
2 ps -ef | grep redis
3
4 #杀死 Master 节点上redis-server的进程号
5 kill -9 7714 #Master节点上redis-server的进程号
6
7 #验证master是转换至从服务器
8 tail -f /var/log/sentinel.log
9
10 #在Slave上查看是否转换成功
11 redis-cli -p 26379 info sentinel
三、Redis集群模式
3.1集群的作用
①数据分区:数据分区(或称数据分片) 是集群最核心的功能。
- 集群将数据分散到多个节点,一方面突破了 Redis 单机内存大小的限制,存储容量大大增加;另一方面每个主节点都可以对外提供读服务和写服务,大大提高了集群的响应能力。
- Redis 单机内存大小受限问题,在介绍持久化和主从复制时都有提及;例如,如果单机内存太大,bgsave 和 bgrewriteaof的 fork 操作可能导致主进程阻塞,主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务,全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出。
②高可用:集群支持主从复制和主节点的自动故障转移(与哨兵类似) ;当任一节点发生故障时,集群仍然可以对外提供服务。
3.2集群模式的数据分片
- Redis集群引入了哈希槽的概念
- Redis集群有 16384 个哈希槽( 编号0-16383)
- 集群的每个节点负责一部分哈希槽
- 每个Key 通过 CRC16 校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽,通过这个值,去找到对应的插槽所对应的节点,然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作
1 <- - -以3个节点组成的集群为例- - ->
2
3 节点A 包含0到5460号哈希槽
4 节点B 包含5461到10922号哈希槽
5 节点C 包含10923到16383号哈希槽
3.3集群模式的主从复制模型
- 集群中具有A、B、C三个节点,如果节点B失败了,整个集群就会因缺少5461-10922这个范围的槽而不可以用。
- 为每个节点添加一个从节点A1、B1、C1整个集群便有三个Master节点和三个slave节点组成,在节点B失败后,集群选举B1位为主节点继续服务。当B和B1都失败后,集群将不可用。
3.4 Redis 集群部署
1、环境准备
- redis的集群一般需要**6个节点,3主3从**。 方便起见, 这里所有节点在3台服务器上模拟,每台主机上设置一主一备,以IP地址和端口进行区分:
- 三个主节点端口号:6001,6002,6003
- 对应的从节点端口号:7001,7002,7003
2、创建目录复制配置文件到对应的节点上
1 #第一台主机:192.168.239.3
2 cd /etc/redis/
3 mkdir -p redis-cluster/redis6001
4 mkdir -p redis-cluster/redis7001
5 cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6001/
6 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6001/
7 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7001/
1 #第二台主机:192.168.239.4
2 cd /etc/redis/
3 mkdir -p redis-cluster/redis6002
4 mkdir -p redis-cluster/redis7002
5 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6002/
6 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7002/
1 #第三台主机:192.158.239.6
2 cd /etc/redis/
3 mkdir -p redis-cluster/redis6003
4 mkdir -p redis-cluster/redis7003
5 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6003/
6 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7003/
3、修改主配置文件,设置开启群集功能
①先在Master1上配置,然后将配置文件复制到其他节点服务器
1 #Master1配置如下,其他5个服务器的配置文件类似,注意6个端口都要不一样。
2 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001
3 vim redis.conf
4
5 bind 192.168.239.3 #69行,修改bind项,监听自己的IP
6 protected-mode no #88行,修改,关闭保护模式
7 port 6001 #92行,修改,redis监听端口
8 daemonize yes #136行,以独立进程启动
9 cluster-enabled yes #832行,取消注释,开启群集功能
10 cluster-config-file nodes-6379.conf #840行,取消注释,群集名称文件设置,无需修改
11 cluster-node-timeout 15000 #846行,取消注释群集超时时间设置
12 appendonly yes #699行,修改,开启AOF持久化
②在Master1节点上将配置文件到其他两台Master节点中
1 scp /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf root@192.168.239.4:/etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf
2 scp /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf root@192.168.239.6:/etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf
③将Master节点上的配置文件再复制到各自的从服务器中
#将Master1的主配置文件复制到Slave1
cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7001/redis.conf
#将Master2的主配置文件复制到Slave2
cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7002/redis.conf
#将Master3的主配置文件复制到Slave3
cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7003/redis.conf
④ 修改除Master1节点之外的所有服务器的监听地址及端口
1 #Slave1
2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7001/redis.conf
3 bind 192.168.239.3 #69行,修改bind项,监听自己的IP
4 port 7001 #92行,修改,redis监听端口
1 #Master2
2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf
3 bind 192.168.239.4 #69行,修改bind项,监听自己的IP
4 port 6002 #92行,修改,redis监听端口
1 #Slave2
2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7002/redis.conf3 bind 192.168.239.4 #69行,修改bind项,监听自己的IP
4 port 7002 #92行,修改,redis监听端口
1 #Master3
2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf
3 bind 192.168.239.6 #69行,修改bind项,监听自己的IP
4 port 6003 #92行,修改,redis监听端口
1 #Slave3
2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7003/redis.conf
3 bind 192.168.239.6 #69行,修改bind项,监听自己的IP
4 port 7003 #92行,修改,redis监听端口
4、启动所有redis节点
1 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001/
2 redis-server redis.conf
3
4 cd /etc/redis/redis-cluster/redis7001/
5 redis-server redis.conf
6
7 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6002/
8 redis-server redis.conf
9
10 cd /etc/redis/redis-cluster/redis7002/
11 redis-server redis.conf
12
13 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6003/
14 redis-server redis.conf
15
16 cd /etc/redis/redis-cluster/redis7003/
17 redis-server redis.conf
5、启动群集
#前三台为Master,后三台为Slave,下面交互的时候需要输入yes 才可以创建。
redis-cli --cluster create 192.168.239.3:6001 192.168.239.4:6002 192.168.239.6:6003 192.168.239.3:7001 192.168.239.4:7002 192.168.239.6:7003 --cluster-replicas 1
#-replicas 1 表示每个主节点有1个从节点。
6、测试集群
#加-c参数,节点之间就可以互相跳转
redis-cli -h 192.168.239.3 -p 6001 -c
#查看节点的哈希槽编号范围
192.168.239.3:6001> cluster slots
192.168.239.3:6001> set ky17 30
#查看键的槽编号
192.168.239.4:6003> cluster keyslot hobby