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)

 11)#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 
102)#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

  1. 监控:哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
  2. 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。
  3. 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

 

posted @ 2022-04-20 23:31  请叫喵总  阅读(191)  评论(0编辑  收藏  举报