Redis高可用（主从复制、哨兵、Ciuster）

标签：主从复制 Redis Ciuster redis 192.168 哨兵 6379 节点

一、Redis主从复制

1、概述

（1）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

（2）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

2、主从复制的作用

（1）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

（2）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。

（3）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

（4）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

3、主从复制流程

（1）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

（2）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

（3）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Slav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

（4）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

二、Redis主从复制的搭建

1、实验环境

Master服务器：192.168.142.20  redis-5.0.7

Slave1服务器：192.168.142.3  redis-5.0.7

Slave2服务器：192.168.142.4  redis-5.0.7

2、配置思路

（1）准备三台安装好了redis服务器的主机

（2）master节点修改监听地址为0.0.0.0表示任意地址，并且需要开启AOF持久化，重启服务

（3）Slave节点修改监听地址0.0.0.0，开启AOF持久化，需要额外在配置文件287行指定同步的master节点IP和端口，重启服务。在主服务器写入数据加以验证

3、三台服务器安装Redis

 

 

 

4、修改Redis配置文件（Master节点操作）

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vim /etc/redis/6379.conf bind 0.0.0.0                                           #70行，修改监听地址为0.0.0.0 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    /etc/init.d/redis_6379 restart netstat -natp | grep redis

 

 

 

 

 

 

5、修改Redis配置文件（Slave1/2节点操作）

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vim /etc/redis/6379.conf bind 0.0.0.0                                     #70行，修改监听地址为0.0.0.0 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 replicaof 192.168.142.20 6379                    #287行，指定要同步的master节点IP和端口 appendonly yes                                  #700行，开启AOF持久化功能   /etc/init.d/redis_6379 restart netstat -natp | grep redis

 

 

 

 

 

6、验证主从效果

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在Master节点上查看日志文件 cat /var/log/redis_6379.log   ....... Replica 192.168.142.3:6379 asks for synchronization Replica 192.168.142.4:6379 asks for synchronization

 

 

1 2	在Master节点验证从节点 redis-cli info replication              #可以显示redis服务器的主从复制的状态

 

 

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#在master上插入数据 redis-cli -h 192.168.142.20 -p 6379 192.168.142.20:6379> set test 100 192.168.142.20:6379> get test   #在slave1/2上查看数据 redis-cli -h 192.168.142.3/4 -p 6379 192.168.142.3/4:6379> keys * 192.168.142.3/4:6379> get test   #无法在slave节点服务写入数据 192.168.142.3/4:6379> set test 110      #从服务器配置主从复制后无法插入数据，实现了读写分离的作用

 

 

 

 

 

三、Redis哨兵模式

1、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、哨兵模式原理

哨兵（sentinel）∶是一个分布式系统，用于对主从结构中的每台服务器进行监控，当出现故障时通过投票机制选择新的Master并将所有 Slave 连接到新的Master。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点

3、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

4、哨兵模式的组成

（1）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，端口是26379

（2）数据节点∶主节点和从节点都是数据节点

5、哨兵的工作模式

（1）所有哨兵都会监控节点，哨兵之间会共享服务器的状态数据，对整个集群实现监控

（2）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

（3）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

主观下线：当某个哨兵认为节点宕机，是主观下线

客观下线：当所有哨兵投票后票数过半后确认宕机为客观下线，然后就会执行故障的切换等过程　　

四、搭建Redis哨兵模式

1、服务器准备

Master节点：192.168.142.20 

Slave1节点：192.168.142.3 

Slave2节点：192.168.142.4

2、修改Redis哨兵模式的配置文件(所有节点操作)

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vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf protected-mode no                               #17行，关闭保护模式 daemonize yes                                   #26行，指定sentinel为后台启动 logfile "/var/log/sentinel.log"                 #36行，指定日志存放路径 dir "/var/lib/redis/6379"                       #65行，指定数据库存放路径 sentinel monitor mymaster 192.168.142.20 6379 2  #84行， 修改 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 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) sentinel failover-timeout mymaster 180000       #146行，故障节点的最大超时时间为180000 (180秒 )

 

 

 

 

 

 

 

3、启动哨兵模式

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注意：先启master，再启slave cd /opt/redis-5.0.7/ redis-sentinel sentinel.conf &

 

 

4、查看哨兵信息

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redis-cli -p 26379 info Sentinel # Sentinel sentinel_masters:1 sentinel_tilt:0 sentinel_running_scripts:0 sentinel_scripts_queue_length:0 sentinel_simulate_failure_flags:0 master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.142.20:6379,slaves=2,sentinels=3

 

5、故障模拟　　

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#查看redis-server进程号（在Master 上进行）: ps -ef | grep redis   #杀死 Master 节点上redis-server的进程号 kill -9 57521 #Master节点上redis-server的进程号

 

6、验证master是否切换

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#验证结果，查看master是转换至从服务器 tail -f /var/log/sentinel.log    #在Slave1上查看是否转换成功 redis-cli -p 26379 INFO Sentinel

 

 

 

五、Redis群集模式

1、概述

（1）集群，即Redis Cluster，是Redis 3.0开始引入的分布式存储方案

（2）集群由多个节点(Node)组成，Redis的数据分布在这些节点中。集群中的节点分为主节点和从节点：只有主节点负责读写请求和集群信息的维护；从节点只进行主节点

数据和状态信息的复制

2、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、Redis集群的数据分片

（1）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

（2）以3个节点组成的集群为例： 节点A包含0到5460号哈希槽，节点B包含5461到10922号哈希槽，节点C包含10923到16383号哈希槽

（3）Redis集群的主从复制模型 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位为的主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用

六、搭建Redis群集模式

1、服务器准备

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6台服务器上模拟：以IP及端口号进行区分：3个主节点端口号：7001、7003、7005，对应的从节点端口号：7002、7004、7006　　

master1服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.6 redis-5.0.7.tar.gz 6001

master2服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.10 redis-5.0.7.tar.gz 6002

master3服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.20 redis-5.0.7.tar.gz 6003

slave1服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.3 redis-5.0.7.tar.gz 6004

slave2服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.4 redis-5.0.7.tar.gz 6005

slave3服务器 CentOS7.4(64 位) 192.168.142.5 redis-5.0.7.tar.gz 6006

2、 所有节点

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cd /etc/redis/ mkdir -p redis-cluster/redis6379 cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6379/ cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6379/

 

3、修改Master1节点的redis配置文件

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#其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，注意6个端口都要不一样。 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6379 vim redis.conf   #bind 127.0.0.1#69行，注释 protected-mode no               #88行，修改，关闭保护模式 port 6001                   #92行，修改，redis监听端口， daemonize yes                   #136行，以独立进程启动 cluster-enabled yes             #832行，取消注释，开启群集功能 cluster-config-file nodes-6379.conf     #840行，取消注释，群集名称文件设置，无需修改 cluster-node-timeout 15000                #846行，取消注释群集超时时间设置 appendonly yes                  #699行，修改，开启AOF持久化

 

 

 

 

 

 

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scp /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf [email protected]:/etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf scp /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf [email protected]:/etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf scp /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf [email protected]:/etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf scp /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf [email protected]:/etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf scp /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf [email protected]:/etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf

 

4、修改其余节点的redis配置文件

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vim /etc/redis/redis-cluster/redis6379/redis.conf ... bind ip ... port 端口 ...

 

5、所有节点启动redis节点

1 2	cd /etc/redis/redis-cluster/redis6379/ redis-server redis.conf

 

6、启动集群

1	redis-cli --cluster create 192.168.142.6:6001 192.168.142.10:6002 192.168.142.20:6003 192.168.142.3:6004 192.168.142.4:6005 192.168.142.5:6006 --cluster-replicas 1

 

7、测试集群

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redis-cli -p 6001 -c        #加-c参数，节点之间就可以互相跳转  cluster slots           #查看节点的哈希槽编号范围 set name zhangsan cluster keyslot name    #查看name键的槽编号

 

 

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