HM-SpringCloud微服务系列10.2【Redis主从】

1. 搭建主从结构

1.1 集群结构

如上图所示，共包含三个节点，一个主节点，两个从节点。
这里我们会在同一台虚拟机中开启3个redis实例，模拟主从集群，信息如下：

IP	PORT	角色
10.193.193.141	7001	master
10.193.193.141	7002	slave
10.193.193.141	7003	slave

1.2 准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。

1.2.1 创建目录

创建三个文件夹，名字分别叫7001、7002、7003：

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir 7001 7002 7003

1.2.2 恢复原始配置

修改redis-6.2.4/redis.conf文件，将其中的持久化模式改为默认的RDB模式，AOF保持关闭状态。

# 开启RDB
# save ""
save 3600 1
save 300 100
save 60 10000

# 关闭AOF
appendonly no

1.2.3 拷贝配置文件到每个实例目录

然后将redis-6.2.4/redis.conf文件拷贝到三个目录中（在/tmp目录执行下列命令）：

# 方式一：逐个拷贝
cp redis-6.2.4/redis.conf 7001
cp redis-6.2.4/redis.conf 7002
cp redis-6.2.4/redis.conf 7003
# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp redis-6.2.4/redis.conf

1.2.4 修改每个实例的端口&工作目录

修改每个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为7001、7002、7003，将rdb文件保存位置都修改为自己所在目录（在/tmp目录执行下列命令）：

sed -i -e 's/6379/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7001\//g' 7001/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7002\//g' 7002/redis.conf
sed -i -e 's/6379/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7003\//g' 7003/redis.conf

s表示替换，g表示全局

1.2.5 修改每个实例的声明IP

虚拟机本身有多个IP，为了避免将来混乱，我们需要在redis.conf文件中指定每一个实例的绑定ip信息，格式如下：

# redis实例的声明 IP
replica-announce-ip 10.193.193.141

每个目录都要改，我们一键完成修改（在/tmp目录执行下列命令）：

# 逐一执行
sed -i '1a replica-announce-ip 10.193.193.141' 7001/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 10.193.193.141' 7002/redis.conf
sed -i '1a replica-announce-ip 10.193.193.141' 7003/redis.conf
# 或者一键修改
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' {}/redis.conf

1a表示在第一行末尾追加

1.3 启动

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
redis-server 7001/redis.conf
# 第2个
redis-server 7002/redis.conf
# 第3个
redis-server 7003/redis.conf

如果要一键停止，可以运行下面命令：

printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown

1.4 开启主从关系

现在三个实例还没有任何关系，要配置主从可以使用replicaof 或者slaveof（5.0以前）命令。
注意：在5.0以后新增命令replicaof，与salveof效果一致。
有临时和永久两种模式：

• 修改配置文件（永久生效）
  • 在redis.conf中添加一行配置：slaveof <masterip> <masterport>
• 使用redis-cli客户端连接到redis服务，执行slaveof命令（重启后失效）：
  • slaveof <masterip> <masterport>

---

这里我们为了演示方便，使用方式二。
通过redis-cli命令连接7002，执行下面命令：

# 连接 7002
redis-cli -p 7002
# 执行slaveof
slaveof 10.193.193.141 7001

通过redis-cli命令连接7003，执行下面命令：

# 连接 7003
redis-cli -p 7003
# 执行slaveof
slaveof 10.193.193.141 7001

然后连接 7001节点，查看集群状态：

# 连接 7001
redis-cli -p 7001
# 查看状态
info replication

至此，redis主从集群搭建完毕

1.5 测试

1. 执行下列操作以测试：
   • 利用redis-cli连接7001，执行set num 123
   • 利用redis-cli连接7002，执行get num，再执行set num 666
   • 利用redis-cli连接7003，执行get num，再执行set num 888
2. 可以发现，只有在7001这个master节点上可以执行写操作，7002和7003这两个slave节点只能执行读操作。主节点读写，从节点读

1.6 小结

假设有A、B两个Redis实例，如何让B作为A的slave节点？
在B节点执行命令：slaveof A的IP A的port

2. 主从数据同步原理

2.1 第一次同步是全量同步

2.2 增量同步

2.3 redis主从集群优化

可以从以下4个方面来优化Redis主从就集群：

1. 提高全量同步的性能

   1. 在master中配置repl-diskless-sync yes启用无磁盘复制，避免全量同步时的磁盘IO。
      
   2. Redis单节点上的内存占用不要太大，减少RDB导致的过多磁盘IO

2. 减少全量同步

   1. 适当提高repl_baklog的大小，发现slave宕机时尽快实现故障恢复，尽可能避免全量同步
   2. 限制一个master上的slave节点数量，如果实在是太多slave，则可以采用主-从-从链式结构，减少master压力
      

2.4 小结

1. 简述全量同步的流程？
   • slave节点请求增量同步
   • master节点判断replid，发现不一致，拒绝增量同步
   • master将完整内存数据生成RDB，发送RDB到slave
   • slave清空本地数据，加载master的RDB
   • master将RDB期间的命令记录在repl_baklog，并持续将log中的命令发送给slave
   • slave执行接收到的命令，保持与master之间的同步
2. 简述全量同步和增量同步区别？
   • 全量同步：master将完整内存数据生成RDB，发送RDB到slave。后续命令则记录在repl_baklog，逐个发送给slave。
   • 增量同步：slave提交自己的offset到master，master获取repl_baklog中从offset之后的命令给slave
3. 什么时候执行全量同步？
   • slave节点第一次连接master节点时
   • slave节点断开时间太久，repl_baklog中的offset已经被覆盖时
4. 什么时候执行增量同步？
   • slave节点断开又恢复，并且在repl_baklog中能找到offset时
5. slave节点宕机恢复后可以找master节点同步数据，那master节点宕机怎么办？
   • 监控集群中的节点状态，当发现master节点宕机那一刻，立即选一个slave节点作为新master
   • 当旧master节点好起来后，令其作为slave节点即可；实现了主从动态切换
   • 上述监控、切换的操作均可由下节的哨兵来完成