Redis（2）主从，哨兵，集群

前言

redis 主从配置（主从原理）
redis 哨兵配置（哨兵原理及特点）
redis 集群配置

一、 redis 主从配置master slave

1. 好处

防止单点故障（除了单机版，都可以）
读写分离，更好的实现读多写少

2.实现主 - （从-从)

克隆获得redis2和redis3，分别安装redis

复制redis.conf为master.conf，slaver1.conf ，slaver2.conf
cp /usr/redis/redis-5.0.5/redis.conf /usr/redis/bin/master.conf //redis1
cp /usr/redis/redis-5.0.5/redis.conf /usr/redis/bin/slave1.conf //redis2
cp /usr/redis/redis-5.0.5/redis.conf /usr/redis/bin/slave2.conf //redis3
在all-session 中：
修改配置文件：

在redis1修改配置文件 vim /usr/redis/bin/master.conf
:69 bind 192.168.*。绑定虚拟机IP :
92 port 6666 端口号
:136 daemonize yes 守护进程
在redis2修改配置文件 vim slave1.conf
:136 daemonize yes 守护进程
:69 bind 192.168. **** 绑定虚拟机IP
:92 port 7777
在文件末尾加上一行： slaveof 192.168.170.41 6666 连接主redis
在redis3修改配置文件 vim slave2.conf
:136 daemonize yes 守护进程
:69 bind 192.168. **** 绑定虚拟机IP
:92 port 7777
在文件末尾加上一行： slaveof 192.168.170.41 6666 连接主redis
启动
redis1:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/bin/master.conf
redis2:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/bin/slave1.conf
redis3:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/bin/slave2.conf

redis1写入数据：
set a 1 set b 2 redis2和redis3查看： keys *

3.特点

1、master/slave 角色
2、master/slave 数据相同
3、降低 master 读压力，从库分担

4.原理

从服务器连接主服务器，发送 PSYNC（同步）命令；
主服务器接收到 PSYNC 命名后，开始fork子进程执行 BGSAVE 命令生成 RDB 文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令
主服务器 BGSAVE 执行完后，向所有从服务器发送快照文件，并在发送期间继续记录被执行的写命令；
从服务器收到快照文件后丢弃所有旧数据，载入收到的快照；
主服务器快照发送完毕后开始向从服务器发送缓冲区中的写命令；
从服务器完成对快照的载入，开始接收命令请求，并执行来自主服务器缓冲区的写命令；

问题：

无法保证高可用(一旦主节点挂了，整个主从就不能写入数据)

没有解决 master 写的压力

二、 redis 哨兵配置 sentinel

1.好处

解决主从中出现master宕机,没有写节点的问题，从slave中选举新的主节点，执行写操作

2.实现

在redis1-3复制哨兵文件
cp /usr/redis/redis-5.0.5/sentinel.conf /usr/redis/bin/sentinel1.conf
cp /usr/redis/redis-5.0.5/sentinel.conf /usr/redis/bin/sentinel2.conf
cp /usr/redis/redis-5.0.5/sentinel.conf /usr/redis/bin/sentinel3.conf
修改：
vim /usr/redis/bin/sentinel1.conf //redis1 三台机子只有哨兵端口不同其他相同注意防火墙
vim /usr/redis/bin/sentinel2.conf //redis2
vim /usr/redis/bin/sentinel3.conf //redis3

#关闭保护模式当开启保护模式的时候默认只能本机连
protected-mode no #17
#哨兵端口
port 26666 #21 port 27777 port 28888
#添加守护进程模式
daemonize yes #26
#添加指明日志文件名

logfile “./temp.log” #36

#修改工作目录
dir “/tmp” #65
#哨兵监控的master名称可以随便起，ip和端口固定 quorum 当哨兵是集群时，有多少个哨兵认为master失效(客观下线)，master才算失效。遵循过半 3个就是 2个认为四个就是三个认为数量除以2 加一
sentinel monitor mymaster 192.168.106.130 6666 2 #84
#master或slave多长时间（默认30秒）不能使用后标记为down状态。多长时间连接不上就是下线时间内一次连上就在上线
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 #113
#设置master和slaves验证密码
sentinel auth-pass mymaster tiger #103

在主从的基础上打开哨兵模式
启动 /usr/redis/bin/redis-sentinel /usr/redis/bin/sentinel1.conf //redis1

/usr/redis/bin/redis-sentinel /usr/redis/bin/sentinel2.conf //redis2

/usr/redis/bin/redis-sentinel /usr/redis/bin/sentinel3.conf //redis3

在all-session中：ps -ef |grep redis|grep -v grep 可以看到redis实例和哨兵实例
测试：
shutdown save 在redis1 执行
过一会查看是否其他redis 的role有一个是否切换为master
此时主从切换
再次启动 redis1
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/bin/master.conf //启动redis1

/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.41 -p 6666 使用客户端链接

redis1自动变为从机在redis1宕机期间，其他主机执行命令的结果都会被同步

注意：超过半数哨兵宕机，则自动容灾无效
ps -ef|grep redis |grep -v
grep 找到哨兵进程 kill -9 杀死两个关闭当前master 观察效果

3.特点

1、保证高可用(除了切换主从的一瞬间，集群是高可用)
2、哨兵监控各个节点
3、自动故障迁移

4.原理

监控(Monitoring):Sentinel会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常 2个定时任务：
1)每10秒每个sentinel对master和slave执行info 目的：发现slave节点，确认主从关系 2) 每1秒每个sentinel对其他sentinel和redis实例执行ping 目的：心跳检测,失败判定依据
当主机宕机
在从服务器中执行SLAVEOF NO ONE命令,断开主从关系并且提升为主库继续服务当有多个从节点遵循下列原则选举新主节点
1). 选择slave-priority最高的slave节点（默认是相同）。
2). 选择复制偏移量（从节点同步主节点数据的数量）最大的节点。
3). 如果以上两个条件都不满足，选runId最小的（启动最早的）。
将主库重新启动后,执行SLAVEOF命令,将其设置为其他库的从库,数据更新回来

三、redis集群cluster

1.有什么用

redis为了提高网站响应速度，总是把热点数据保存在缓存中而不是直接从后端数据库中读取。一般大型网站有28定律 80%访问量集中在20%的业务上。大型网站应用，热点数据量往往巨大,使用一台 Redis 实例无满足需求，这时就需要使用多台 Redis （集群）作为缓存数据库。才能在用户请求时快速的进行响应。

2.好处

高可用。放止单点故障
高性能。集群的每一台主机读写能力与单节点同级别，写压力多个节点分担
方便扩展，当每个节点变大或者变小，可以动态新加或者移除节点，集群正常使用

3.实现过程

redis集群设计架构
架构细节
1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽.　　(2)节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.　　
(3)客户端与redis节点直连,不需要中间proxy层.客户端不需要连接集群中的所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可　　
(4)redis-cluster把所有的物理节点映射到[0-16383]slot上,cluster 负责维护node<->slot<->value（key=values） 16384

通俗的说，redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中心化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各自的数据和整个集群的状态。每个节点都和其他所有节点连接，而且这些连接保持活跃，这样就保证了我们只需要连接集群中的任意一个节点，就可以获取到其他节点的数据。

4.具体实现

3台redis服务器每一台服务器上放置2个节点,一共6个节点（3master 3slave）
192.168.170.41 : (6001 6002)
192.168.170.42: (6003 6004)
192.168.170.43: (6005 6006)

4.1创建单机redis

上面已经弄过了

4.2.单机创建节点

1)在每个单机 /usr/redis目录下创建 cluster 目录；
mkdir /usr/redis/cluster //在all-session中执行
ls /usr/redis 查看
2)在 cluster 下创建节点目录（为了方便区别，创建和端口号一样的目录）
检查 ls /usr/redis/cluster/ //在all-session中执行
mkdir /usr/redis/cluster/6001 /usr/redis/cluster/6002 // 在redis1执行
mkdir /usr/redis/cluster/6003 /usr/redis/cluster/6004 // 在redis2执行
mkdir /usr/redis/cluster/6005 /usr/redis/cluster/6006 // 在redis3执行
ls /usr/redis/cluster/ //在all-session中执行
3)复制redis.conf配置到节点目录下
cp /usr/redis/redis-5.0.5/redis.conf /usr/redis/cluster/6001
4)修改配置redis.conf：
vim /usr/redis/cluster/6001/redis.conf
/关键字 //例如 /port 在文件中查找port
bind 本机ip //默认ip为127.0.0.1 需要改为其他节点机器可访问的ip 否则创建集群时无法访问对应的端口，无法创建集群 69行
port 6001 //端口7001,7002,7003 92行
daemonize yes //redis后台运行 136行
pidfile /var/run/redis_6001.pid //pidfile文件对应7000,7001,7002 158行
appendonly yes //aof日志开启有需要就开启，它会每次写操作都记录一条日志　 699行
cluster-enabled yes //开启集群把注释#去掉 832行
cluster-config-file nodes_6001.conf //集群的配置配置文件首次启动自动生成 7000,7001,7002 840行
cluster-node-timeout 15000 //请求超时默认15秒，可自行设置 846行
5）复制6001下redis.conf 到6002-6006
cp /usr/redis/cluster/6001/redis.conf /usr/redis/cluster/6002

//远程免密登录参考免密登录原理图

// ssh-keygen -t rsa ssh-copy-id 192.168.170.42/43
scp -r /usr/redis/cluster/6001/redis.conf 192.168.170.42:/usr/redis/cluster/6003
scp -r /usr/redis/cluster/6001/redis.conf 192.168.170.42:/usr/redis/cluster/6004
scp -r /usr/redis/cluster/6001/redis.conf 192.168.170.43:/usr/redis/cluster/6005
scp -r /usr/redis/cluster/6001/redis.conf 192.168.170.43:/usr/redis/cluster/6006

  6) 修改7002-7006下的配置文件
      vim /usr/redis/cluster/6002/redis.conf
          使用全局替换，把6001替换为6002
          底行模式下  ：%s/6001/6002/g
      vim /usr/redis/cluster/6003/redis.conf

:69行改为对应的IP
底行模式下：%s/6001/6003/g
其他同上

4.3如果多台主机都分别执行第2步操作

      更多台主机同上

4.4/启动及检查

   启动：

redis1:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6001/redis.conf
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6002/redis.conf
redis2:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6003/redis.conf
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6004/redis.conf
redis3:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6005/redis.conf
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6006/redis.conf
关闭：
/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.43 -p 6005 shutdown
检查：
ps -ef |grep redis-server |grep -v grep //在All-session执行可以分别在3个窗口看到6个进程

4.5 使用命令创建集群

语法：
redis-cli --cluster create ip1:6000 ip1:6001 ip1:6002 ip2:6003 ip2:6004 ip2:6005 --cluster-replicas 1
实际操作：
/usr/redis/bin/redis-cli --cluster create 192.168.106.130:6001 192.168.106.130:6002 192.168.106.131:6003 192.168.106.131:6004 192.168.106.132:6005 192.168.106.132:6006 --cluster-replicas 1
成功

如果你做错了就把这几个配置删除重新检查配置在重启重新创建重启启各个节点
rm -rf appendonly.aof dump.rdb nodes-600* //redis1-3都执行

如果出现create ERR Slot 0 is already busy错误，链接每一个节点，执行下面命令：
flushall //每个库都连接上，然后执行
//cluster reset
再次创建集群！

4.6. 链接测试

语法： ./redis-cli -c -h ip1 -p 端口号

 /usr/redis/bin/redis-cli -c -h 192.168.106.130 -p 6001

Redis 集群没有并使用传统的一致性哈希来分配数据，而是采用另外一种叫做哈希槽 (hash slot)的方式来分配的。redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们set一个key 时，会用CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。所以我们在测试的时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了7000端口的节点。

5.集群的使用

5.1.cluster info 显示集群信息

cluster_state: ok状态表示集群可以正常接受查询请求。fail 状态表示，至少有一个哈希槽没有被绑定（说明有哈希槽没有被绑定到任意一个节点）。.
cluster_slots_assigned: 已分配到集群节点的哈希槽数量（不是没有被绑定的数量）。
cluster_slots_ok: 哈希槽状态不是FAIL 和 PFAIL 的数量.
cluster_slots_pfail: 哈希槽状态是 PFAIL的数量。只要哈希槽状态没有被升级到FAIL状态，这些哈希槽仍然可以被正常处理。PFAIL状态表示我们当前不能和节点进行交互，但这种状态只是临时的错误状态。
cluster_slots_fail: 哈希槽状态是FAIL的数量。如果值不是0，那么集群节点将无法提供查询服务，除非cluster-require-full-coverage被设置为no .
cluster_known_nodes: 集群中节点数量，包括处于握手状态还没有成为集群正式成员的节点.
cluster_size: 至少包含一个哈希槽且能够提供服务的master节点数量.
cluster_current_epoch: 集群本地Current Epoch变量的值。这个值在节点故障转移过程时有用，它总是递增和唯一的。
cluster_my_epoch: 当前正在使用的节点的Config Epoch值. 这个是关联在本节点的版本值.
cluster_stats_messages_sent: 通过node-to-node二进制总线发送的消息数量.
cluster_stats_messages_received: 通过node-to-node二进制总线接收的消息数量.

5.2。主节点异常，从节点自动顶替主节点

让节点故障
cluster nodes 主从 6003 6006 6004 6001 6005 6002
让任意主节点故障
/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.42 -p 6003 shutdown
查看进程
ps -ef|grep redis-server|grep -v grep
再次连接 /usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.41 -p 6001 -c
发现6006变为主节点 6003 fail cluster nodes
再次启动6003:
/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6003/redis.conf
查看进程是否启动成功：
ps -ef|grep redis-server|grep -v grep
发现6003成为6006的从节点

方法1：
cluster nodes //节点信息的使用
ps -ef|grep redis // 在192.168.182.21
kill -9 主节点进程ID
kill -9 线程id
ps -ef|grep redis
使用客户端链接
./bin/redis-cli -c -h 192.168.182.20 -p 7001
链接集群，查看节点信息
cluster nodes
– 注意：节点故障修复后，会被集群自动加入
./bin/redis-server cluster/7004/redis.conf //在192.168.182.21上执行
ps -ef|grep redis

5.3.集群的fail

1)集群任意master挂掉,且当前master没有slave.集群进入fail状态,因为集群的slot映射[0-16383]不完整，集群进入fail状态.
实例：
cluster nodes // 7002成为7006的从节点 7002和7006一组主从
挂掉任意两个master
/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.42 -p 6004 shutdown
/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.43 -p 6006 shutdown
再次连接查看集群状态
//查看是否挂掉
/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.170.41 -p 6001 -c
cluster info
cluster_state 为 fail

5.4.集群的启动和关闭

关闭，就是关闭所有节点
启动，就是启动所有节点（即使虚拟机重启，也不受影响）

编写的固定脚本

#!/bin/bash
 rpsnum=`ps -ef|grep redis-server|grep -v grep|wc -l`
echo $rpsnum
if [ $rpsnum -eq 0 ];then
 echo'准备启动'
  ssh 192.168.106.130 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6001/redis.conf"
  ssh 192.168.106.130 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6002/redis.conf"
  ssh 192.168.106.131 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6003/redis.conf"
  ssh 192.168.106.131 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6004/redis.conf"
  ssh 192.168.106.132 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6005/redis.conf"
  ssh 192.168.106.132 "/usr/redis/bin/redis-server /usr/redis/cluster/6006/redis.conf"
 echo 'redis集群启动完毕'
else
 echo '准备关闭redis集群'
  ssh 192.168.106.130 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.130 -p 6001 shutdown"
  ssh 192.168.106.130 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.130 -p 6002 shutdown"
  ssh 192.168.106.131 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.131 -p 6003 shutdown"
  ssh 192.168.106.131 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.131 -p 6004 shutdown"
  ssh 192.168.106.132 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.132 -p 6005 shutdown"
  ssh 192.168.106.132 "/usr/redis/bin/redis-cli -h 192.168.106.132 -p 6006 shutdown"
 echo 'redis关闭完毕'
fi

6.集群节点，槽和值的关系

Redis 集群没有使用一致性 hash,而是引入了哈希槽的概念，Redis 集群有 16384 个哈希槽，每个 key 通过 CRC16
校验后对 16384 取模来决定放置哪个槽，集群的每个节点负责一部分 hash 槽

节点和槽:     node  节点总数量（一共节点和副本数    一主一从   10  5master  5slave）                每个节点分的槽数为： 16384/master总数量

槽和值：
192.168.170.43:6005 master 10923-16383
192.168.170.42:6003 master 5461-10922
192.168.170.41:6001 master 0-5460

set aaa 111 根据key的值计算出一个hash值
hashFunction(‘aaa’) %16384=10439 -> 6003

7.特点

1、无中心架构（不存在哪个节点影响性能瓶颈），少了 proxy 层。
2、数据按照 slot 存储分布在多个节点，节点间数据共享，可动态调整数据分布。
3、可扩展性，可线性扩展到 1000 个节点，节点可动态添加或删除。
4、高可用性，部分节点不可用时，集群仍可用。通过增加 Slave 做备份数据副本
5、实现故障自动 failover，节点之间通过 gossip 协议交换状态信息，用投票机制完成 Slave到 Master 的角色提升。
Gossip （疫情传播算法）过程是由种子节点发起，当一个种子节点有状态需要更新到网络中的其他节点时，它会随机的选择周围几个节点散播消息，收到消息的节点也会重复该过程，直至最终网络中所有的节点都收到了消息。

缺点
1、资源隔离性较差，容易出现相互影响的情况(多个应用同时使用一个redis集群时，可能会出现)。
2、数据通过异步复制,不保证数据的强一致性

参考官网

posted @ 2021-12-28 09:52 啧啧啧|(*￣￣*) 阅读(21) 评论(0) 收藏举报来源

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GAMM

Redis（2）主从，哨兵，集群

文章目录

前言

一、 redis 主从配置master slave

1. 好处

2.实现主 - （从-从)

3.特点

4.原理

二、 redis 哨兵配置 sentinel

1.好处

2.实现

3.特点

4.原理

三、redis集群cluster

1.有什么用

2.好处

3.实现过程

4.具体实现

4.1创建单机redis

4.2.单机创建节点

4.3如果多台主机都分别执行第2步操作

4.4/启动及检查

4.5 使用命令创建集群

4.6. 链接测试

5.集群的使用

5.1.cluster info 显示集群信息

5.2。主节点异常，从节点自动顶替主节点

5.3.集群的fail

5.4.集群的启动和关闭

6.集群节点，槽和值的关系

7.特点

公告

GAMM

Redis（2）主从，哨兵，集群

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前言

一、 redis 主从配置master slave

1. 好处

2.实现 主 - （从-从)

3.特点

4.原理

二、 redis 哨兵配置 sentinel

1.好处

2.实现

3.特点

4.原理

三、redis集群cluster

1.有什么用

2.好处

3.实现过程

4.具体实现

4.1创建单机redis

4.2.单机创建节点

4.3如果多台主机都分别执行第2步操作

4.4/启动及检查

4.5 使用命令创建集群

4.6. 链接测试

5.集群的使用

5.1.cluster info 显示集群信息

5.2。主节点异常，从节点自动顶替主节点

5.3.集群的fail

5.4.集群的启动和关闭

6.集群节点，槽和值的关系

7.特点

公告

2.实现主 - （从-从)