Redis主从复制
概念:
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/leader),后者称为从节点(slave/follower)。数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。Master以写为主,Slave以读为主。
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(或者没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。
主从复制的作用主要包括:
- 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(集群)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。
一般来说,要将redis运用于工程项目中,只使用一台redis是万万不可能的(宕机),原因如下:
- 从结构上,单个redis服务器会发生单点故障,并且一台服务器需要处理所有的请求负载,压力较大。
- 从容量上,单个redis服务器内存容量有限,就算一台redis服务器内存容量为256G,也不能将所有的内存用作redis存储内存,一般来说,单台redis最大使用内存不应该超过20 G
电商网站上的商品,一般都是一次上传,无数次浏览的,说专业点就是”多读多写”。
对于这种场景,我们可以使用如下这种架构:
主从复制,读写分离!80%的情况都是在进行读操作,减缓服务器的压力,架构中经常使用,一主二从。
只要在公司中,主从复制就是必须要使用的,因为在真实的项目中不可能单机使用redis。
环境配置(单机多集群)
只配置从库,不用配置主库
127.0.0.1:6379> info replication查看当前库的信息
# Replication
role:master角色 master
connected_slaves:0没有从机
master_replid:863fe968e8c81c392b564fca05dcde3ed11cf805
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
复制3个配置文件,然后修改对应的信息
- 端口
- pid名字 pidfile /var/run/redis_6380.pid
- log文件名字 logfile "6380.log"
- dump.rdb名字 dbfilename dump6380.rdb
修改完毕之后,启动我们3个redis服务器,可以通过进程信息查看。
一主二从
默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;我们一般情况下只用配置从机就好了
认老大!一主(79)二从(80,81)
从机查看
127.0.0.1:6381> slaveof 127.0.0.1 6380 找谁当自己的老大
OK
127.0.0.1:6381> info replication
# Replication
role:slave当前的角色是从机
master_host:127.0.0.1可以看到主机的信息
master_port:6380
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:7
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:0
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:65b2d884bec733610052107d58317b9acf47456c
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:0
主机查看
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1多了从机的配置
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=14,lag=1多了从机的配置
master_replid:7882d8603b2664f48a580bca17f8c5323ba949c6
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14
如果两个都配置完了,就是有2个从机的
真实的主从配置应该在配置文件中配置,这样的话是永久的,我们这里使用的是命令,暂时的。
细节
主机可以写,从机不能写只能读,主机中的所有信息和数据,都会自动被从机保存。
从机只能读取内容
测试
主机断开连接,从机依旧连接到主机的,但是没有写操作,这个时候主机如果回来了,从机依旧可以直接获取到主机写的信息。
如果是使用命令行来配置的主从复制,这个时候如果重启了,就会变回主机,只要变为从机,立马就会从主机中获取值。
复制原理
Slave启动成功连接到master后会发送一个sync同步命令
Master接到命令,启动后台的存盘进程,同时收集所有接收到的用于修改数据集命令,在后台进程执行完毕之后,master将传送整个数据文件到slave,并完成一次完全同步。
全量复制:slave服务在接收到数据库文件数据后,将其存盘加载到内存中
增量复制:Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给salve,完成同步
但是只要重写连接master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行,我们的数据一定可以在从机中看到。
层层链路
这时候也可以完成我们的主从复制
如果没有老大了,这个时候能不能选择一个老大出来呢,手动
如果主机断开了连接,我们可以使用salveof no one让自己变为主机,其他节点就可以手动连接到最新的这个主节点(手动)如果这个时候老大修复了,那就重新连接。
哨兵模式
自动选举老大的模式
概述
主从切换技术的方法是:当主机服务器宕机后,需要手动把一台服务器切换为主服务器,这就需要人工干预,费事费力,还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐方式,更多的时候,我们优先考虑哨兵模式。redis从2.8开始正式提供Sentinel(哨兵)架构来解决这个问题。
谋朝篡位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。
哨兵模式是一种特殊的模式,首先redis提供了哨兵的命令,哨兵是一个独立的进程,作为进程,它会独立运行。其原理就是哨兵通过发送命令,等待redis服务器响应,从而监控运行多个redis实例。
这里的哨兵有2个作用
- 通过发送命令,让redis服务器返回监控其运行状态,包括主服务器和从服务器。
- 当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它们切换主机。
然而一个哨兵进程对redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样 就形成了多哨兵模式。
假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover过程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象成为主观下线,当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,投票的结果由一个哨兵发起,进行failover[故障转移]操作。切换成功后,就会通过发布订阅模式,让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机,这个过程称为客观下线。
测试
我们目前的状态是一主二从!
- 配置哨兵配置文件
-
# sentinel被监控的名称 host port 1
后面这个数字1,代表主机挂了,slave投票看让谁接替成为主机,票数最多的,就会成为主机。 - 启动哨兵!redis-sentinel /usr/local/bin/yconfig/sentinel.conf
如果Master节点断开了,这个时候就会从从机中随机选择一个服务器(这里面有一个投票算法!)
哨兵日志
如果主机此时回来了,只能归并到新的主机下,当做从机,这就是哨兵模式的规则!
哨兵模式
优点:
- 哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有
- 主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好
- 哨兵模式就是主从模式的升级,手打到自动,更加健壮
缺点:
- redis不好在线扩容,集群容量一旦到达上限,在线扩容就十分麻烦
- 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的,里面有很多选择。
哨兵模式的全部配置