GEO,持久化方案，主从复制，

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• 1 GEO地理位置信息
• 1 持久化方案
  • 1.1 RDB
  • 1.2 aof方案
  • 1.3 混合持久化
• 2 主从复制原理和方案
• 3 哨兵高可用
• 1 集群原理及搭建
  • 1.1 集群搭建
  • 1.2 集群扩容
  • 1.3 集群缩容

1 GEO地理位置信息

# GEO（地理信息定位）：存储经纬度，计算两地距离，范围等
	-根据经纬度---》确定具体地址的---》高德开放api---》返回具体地址
    
    
# redis 可以存储经纬度，存储后可以做运算，
	比如：两个经纬度之间距离 (直线距离)
    比如：统计某个经纬度范围内有哪些好友，餐馆
	
    
    
# 经纬度如何获取
	-跟后端没关系：只需要存
    -app，有定位功能
    -网页，集成了高德地图，定位功能
    
    
# redis存储
geoadd key  经度  纬度 名字
# 添加
geoadd cities:locations 116.28 39.55 beijing
# 查看位置信息
geopos cities:locations beijing #获取北京地理信息
    
#计算两个点距离
geodist cities:locations beijing tianjin km
    
# 计算附近的 xx
georadiusbymember cities:locations beijing 150 km
    
# 5大数据类型的 ： 有序集合
 

1 持久化方案

# 什么是持久化
redis的所有数据保存在内存中，把内存中的数据同步到硬盘上这个过程称之为持久化
 
# 持久化的实现方式
    快照：某时某刻数据的一个完成备份
       -mysql的Dump
       -redis的RDB
    写日志：任何操作记录日志，要恢复数据，只要把日志重新走一遍即可
      -mysql的 Binlog
      -Redis的 AOF
    
  

1.1 RDB

# rdb 持久化配置方式
	-方式一：通过命令---》同步操作
    	save：生成rdb持久化文件
    -方式二：异步持久化---》不会阻塞住其他命令的执行
    	bgsave
    -方式三：配置文件配置--》这个条件触发，就执行bgsave
        save   900        1
        save   300        10
        save   60         10000
        dbfilename dump.rdb
        dir "/root/redis-6.2.9/data"
        如果60s中改变了1w条数据，自动生成rdb
        如果300s中改变了10条数据，自动生成rdb
        如果900s中改变了1条数据，自动生成rdb
 

1.2 aof方案

# 可能会数据丢失---》可以使用aof方案
 
# aof是什么：客户端每写入一条命令，都记录一条日志，放到日志文件中，如果出现宕机，可以将数据完全恢复
 
# AOF的三种策略
	日志不是直接写到硬盘上，而是先放在缓冲区，缓冲区根据一些策略，写到硬盘上
    always：redis–》写命令刷新的缓冲区—》每条命令fsync到硬盘—》AOF文件
    everysec（默认值）：redis——》写命令刷新的缓冲区—》每秒把缓冲区fsync到硬盘–》AOF文件
    no:redis——》写命令刷新的缓冲区—》操作系统决定，缓冲区fsync到硬盘–》AOF文件
 
        
# AOF重写
	随着命令的逐步写入，并发量的变大， AOF文件会越来越大，通过AOF重写来解决该问题
    本质就是把过期的，无用的，重复的，可以优化的命令，来优化，这样可以减少磁盘占用量，加速恢复速度
    
    
# AOF重写配置参数
	auto-aof-rewrite-min-size：500m
    auto-aof-rewrite-percentage:增长率
        
        
# aof持久化的配置
appendonly yes #将该选项设置为yes，打开
appendfilename "appendonly.aof" #文件保存的名字
appendfsync everysec #采用第二种策略
no-appendfsync-on-rewrite yes #在aof重写的时候，是否要做aof的append操作，因为aof重写消耗性能，磁盘消耗，正常aof写磁盘有一定的冲突，这段期间的数据，允许丢失
 

1.3 混合持久化

# 可以同时开启aof和rdb，他们是相互不影响的
 
# redis 4.x以后，出现了混合持久化，其实就是aof+rdb，解决恢复速度问题
 
#开启了混合持久化，AOF在重写时，不再是单纯将内存数据转换为RESP命令写入AOF文件，而是将重写这一刻之前的内存做RDB快照处理
 
# 配置参数：必须先开启AOF
# 开启 aof
appendonly yes
# 开启 aof复写
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
# 开启 混合持久化
aof-use-rdb-preamble yes  # 这正有用的是这句话
# 关闭 rdb
save ""
 
 
 
# aof重写可以使用配置文件触发，也可以手动触发：bgrewriteaof

2 主从复制原理和方案

# 为什么需要主从
可能会有以下问题：
	1 机器故障
    2 容量瓶颈
    3 QPS瓶颈
# 主从解决了qps问题，机器故障问题
# 主从实现的功能
	一主一从，一主多从
    做读写分离
    做数据副本
    提高并发量
 
一个master可以有多个slave
一个slave只能有一个master
数据流向是单向的，从master到slave，从库只能读，不能写，主库既能读又能写
 
 
# redis主从赋值流程，原理
1. 副本(从)库通过slaveof 127.0.0.1 6379命令,连接主库,并发送SYNC给主库 
2. 主库收到SYNC,会立即触发BGSAVE,后台保存RDB,发送给副本库
3. 副本库接收后会应用RDB快照，load进内存
4. 主库会陆续将中间产生的新的操作,保存并发送给副本库
5. 到此,我们主复制集就正常工作了
6. 再此以后,主库只要发生新的操作,都会以命令传播的形式自动发送给副本库.
7. 所有复制相关信息,从info信息中都可以查到.即使重启任何节点,他的主从关系依然都在.
8. 如果发生主从关系断开时,从库数据没有任何损坏,在下次重连之后,从库发送PSYNC给主库
9. 主库只会将从库缺失部分的数据同步给从库应用,达到快速恢复主从的目的
 
 
 
# 主从同步主库是否要开启持久化？
	如果不开有可能，主库重启操作，造成所有主从数据丢失！
    
    
    
# 启动两台redis服务
 
 
# 主从复制配置
	-1 命令方式，在从库上执行
    	slaveof 127.0.0.1 6379 #异步
    	# 从库不能写了，以后只能用来读
        
        slaveof no one  # 从库：断开主从关系
    
    -2 配置文件方式，在从库加入
    	slaveof 127.0.0.1 6379 #配置从节点ip和端口
		slave-read-only yes #从节点只读，因为可读可写，数据会乱
    	autpass 123456
 
    	
# 辅助配置（给主库用的）
min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 3
#那么在从服务器的数量少于1个，或者三个从服务器的延迟（lag）值都大于或等于3秒时，主服务器将拒绝执行写命令

3 哨兵高可用

 
# 服务可用性高  
#主从复制不是高可用
#主从存在问题
#1 主从复制，主节点发生故障，需要做故障转移，可以手动转移：让其中一个slave变成master --》  哨兵
#2 主从复制，只能主写数据，所以写能力和存储能力有限---》集群
 
 
# 哨兵：Sentinel  实现高可用
 
# 工作原理：
    1 多个sentinel发现并确认master有问题
    2 选举触一个sentinel作为领导
    3 选取一个slave作为新的master
    4 通知其余slave成为新的master的slave
    5 通知客户端主从变化
    6 等待老的master复活成为新master的slave
    
   
 
#高可用搭建步骤
	第一步：先搭建一主两从
    第二步：哨兵配置文件，启动哨兵（redis的进程，也要监听端口，启动进程有配置文件）
    port 26379
    daemonize yes
    dir /root/redis/data
    bind 0.0.0.0
    logfile "redis_sentinel.log"
    sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
    sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
 
 
    port 26390
    daemonize yes
    dir /root/redis/data1
    bind 0.0.0.0
    logfile "redis_sentinel.log"
    sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
    sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
 
 
    port 26381
    daemonize yes
    dir /root/redis/data2
    bind 0.0.0.0
    logfile "redis_sentinel.log"
    sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
    sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
	
    第三步：启动三个哨兵
    
	./src/redis-sentinel ./sentinal_26379.conf
    ./src/redis-sentinel ./sentinal_26380.conf
    ./src/redis-sentinel ./sentinal_26381.conf
 
    第四步：停止主库，发现80变成了主库，以后79启动，变成了从库
    

1 集群原理及搭建

# 做了读写分离，做了高可用，还存在问题
1 并发量：单机redis qps为10w/s,但是我们可能需要百万级别的并发量
2 数据量：机器内存16g--256g，如果存500g数据呢？
 
# 使用集群解决这个问题
# 解决：加机器，分布式 redis cluster 在2015年的 3.0 版本加入了，满足分布式的需求
 
 
# 数据库的多机数据分布方案
	# 存在问题
    假设全量的数据非常大，500g，单机已经无法满足，我们需要进行分区，分到若干个子集中
	# 主流分区方式(数据分片方式)
        哈希分布
        顺序分布 
    # 顺序分布
    	原理：100个数据分到3个节点上 1--33第一个节点；34--66第二个节点；67--100第三个节点（很多关系型数据库使用此种方式）
        
    # 哈希分区
    	原理：hash分区： 节点取余 ，假设3台机器， hash(key)%3,落到不同节点上
		# 节点取余分区：扩容缩容麻烦，移动数据  ----》翻倍扩容
        	# 总结：
            客户端分片，通过hash+取余
            节点伸缩，数据节点关系发生变化，导致影响数据迁移过大
            迁移数量和添加节点数量有关：建议翻倍扩容
        # 一致性哈希分区
        	每个节点负责一部分数据，对key进行hash，得到结果在node1和node2之间，就放到node2中，顺时针查找
            #总结：
            客户端分片：哈希+顺时针（优化取余）
            节点伸缩：只影响临近节点，但是还有数据迁移的情况
            伸缩：保证最小迁移数据和无法保证负载均衡（这样总共5个节点，数据就不均匀了），翻倍扩容可以实现负载均衡
        # 虚拟槽（redis）
            预设虚拟槽：每个槽映射一个数据子集，一般比节点数大
            良好的哈希函数：如CRC16
            服务端管理节点、槽、数据：如redis cluster（槽的范围0–16383）
            
            
       
    
 # redis使用了虚拟槽
	对key进行hash得到数字对16383取余----》就知道这个数据是归哪个槽管理的---》节点管理哪些槽是知道的---》数据存到哪个节点就知道了
    
            
            
            

1.1 集群搭建

# 名词解释
	节点(某一台机器)，meet（节点跟节点之间通过meet通信），指派槽（16384个槽分给几个节点），复制（主从赋值），高可用（主节点挂掉，从节点顶上）
    
# 搭建步骤：准备6台机器 （6个redis-server进程）
 
# 第一步：准备6台机器，写6个配置文件
port 7000
daemonize yes
dir "/root/redis/data/"
logfile "7000.log"
 
cluster-enabled yes
cluster-node-timeout 15000
cluster-config-file nodes-7000.conf
cluster-require-full-coverage yes
 
#第二步：快速复制6个配置问题，并修改配置
快速生成其他配置
sed 's/7000/7001/g' redis-7000.conf > redis-7001.conf
sed 's/7000/7002/g' redis-7000.conf > redis-7002.conf
sed 's/7000/7003/g' redis-7000.conf > redis-7003.conf
sed 's/7000/7004/g' redis-7000.conf > redis-7004.conf
sed 's/7000/7005/g' redis-7000.conf > redis-7005.conf
 
 
#第三步：启动6个redis服务
./src/redis-server ./redis-7000.conf
./src/redis-server ./redis-7001.conf
./src/redis-server ./redis-7002.conf
./src/redis-server ./redis-7003.conf
./src/redis-server ./redis-7004.conf
./src/redis-server ./redis-7005.conf
ps -ef |grep redis
 
# 第四步：
./src/redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005
                        
                        
# 第五步：
redis-cli -p 7000 cluster info
redis-cli -p 7000 cluster nodes
redis-cli -p 7000 cluster slots # 查看槽的信息
 
 
# 第六步：测试，存数据
./src/redis-cli -p 7000 -c
 

1.2 集群扩容

#1 准备两台机器
sed 's/7000/7006/g' redis-7000.conf > redis-7006.conf
sed 's/7000/7007/g' redis-7000.conf > redis-7007.conf
#2 启动两台机器
./src/redis-server ./redis-7006.conf
./src/redis-server ./redis-7007.conf
 
# 3 两台机器加入到集群中去
./src/redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000
./src/redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:7007 127.0.0.1:7000
        
# 4 让7007复制7006
./src/redis-cli -p 7007 cluster replicate baf261f2e6cb2b0359d25420b3ddc3d1b8d3bb5a
        
# 5 迁移槽
./src/redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000 
    -迁移4096个槽
    -7006的机器接收槽
    -all

1.3 集群缩容

# 第一步：下线迁槽（把7006的1366个槽迁移到7000上）
redis-cli --cluster reshard --cluster-from baf261f2e6cb2b0359d25420b3ddc3d1b8d3bb5a --cluster-to 050bfd3608514d4db5d2ce5411ef5989bbe50867 --cluster-slots 1365 127.0.0.1:7000
yes
 
redis-cli --cluster reshard --cluster-from baf261f2e6cb2b0359d25420b3ddc3d1b8d3bb5a --cluster-to 9cb2a9b8c2e7b63347a9787896803c0954e65b40 --cluster-slots 1366 127.0.0.1:7001
yes
 
redis-cli --cluster reshard --cluster-from baf261f2e6cb2b0359d25420b3ddc3d1b8d3bb5a --cluster-to d3aea3d0b4cf90f58252cf3bcd89530943f52d36 --cluster-slots 1366 127.0.0.1:7002
yes
 
 
#第二步：下线节点 忘记节点，关闭节点
./src/redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 9c2abbfaa4d1fb94b74df04ce2b481512e6edbf3 # 先下从，再下主，因为先下主会触发故障转移
./src/redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 baf261f2e6cb2b0359d25420b3ddc3d1b8d3bb5a
 
# 第三步：关掉其中一个主，另一个从立马变成主顶上， 重启停止的主，发现变成了从