Redis教程

redis服务之主从复制、哨兵模式、群集模式

本文主要是介绍redis服务之主从复制、哨兵模式、群集模式,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

这里写目录标题

  • Redis主从复制
    • Redis主从复制的概述
    • Redis主从复制的作用
    • Redis只从复制的流程
    • Redis主从复制的搭建
      • 安装Redis(所有主机)
      • 修改Master节点Redis配置文件
      • 修改slave节点redis配置文件
      • 验证主从效果
  • Redis 哨兵模式
    • 哨兵模式的原理
    • 哨兵模式的作用
    • 哨兵模式的结构
    • 哨兵模式的搭建
      • 修改Redis配置文件(所有节点操作)
      • 启动哨兵模式
      • 故障模拟
      • 验证结果
  • Redis群集模式
    • 概念
      • 高可用
      • redis集群的数据分片
      • 搭建Redis集群模式
      • 创建并复制相关文件
      • 修改配置文件,开启群集功能
        • 其他服务器上
      • 启动redis节点
      • 启动集群
      • 测试集群

Redis主从复制

Redis主从复制的概述

  • 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,只能由直接点到从节点。
  • 默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;
  • 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。

Redis主从复制的作用

  • 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数据时运用连接主节点,读Redis数据时运用连接从节点),分担服务器负载;有钱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。
  • 高可用基石:除了上述作用外,主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础,因此说主从复制时Redis高可用的基础。

Redis只从复制的流程

  • 第一步: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, 请求同步链接。
  • 第二步:无论是第一次连接还是从新连接,Master机器都回启动一个后台进程,将数据快照保存到数据文件中(执行rdb),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。
  • 第三步: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所有操作一并发送给slave端机器。若slave出现故障导致宕机,则恢复正常后自动重新版 连接。
  • 第四步:Master机器收到Slave段机器的链接后,将其完整的数据文件发送给Slave端机器,如果 master同时受到多个slave发来的同步请求,则 master会在后台启动一个进程已保存数据文件,ranhoujiangqifasonggeisuoyoudeslave端机器,确保所有的slave端机器都正常。

Redis主从复制的搭建

相关安装包
redis-5.0.7.tar。gz

环境配置

主机操做系统IP地址安装包
Mastercentos7192.168.50.12redis-5.0.7.tar.gz
Slave1CentOS7192.168.50.22redis-5.0.7.tar.gz
Slave2CentOS7192.168.50.60redis-5.0.7.tar.gz

安装Redis(所有主机)

Master:192.168.50.12
Slave1:192.168.50.22
Slave2:192.168.50.60

yum install -y gcc gcc-c++ make
cd /opt
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz

cd /opt/redis-5.0.7/
make && make PREFIX=/usr/local/redis install

cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
......
#回车四次后,手动输入,需要一次性输入正确
Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/redis-server  	

ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

在这里插入图片描述

修改Master节点Redis配置文件

Master:192.168.5012

vim /etc/redis/6379.conf
#70行,修改bind 项,0.0.0.0监听所有网段
bind 0.0.0.0
#137行,开启守护进程
daemonize yes
#172行,指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
#264行,指定工作目录
dir /var/lib/redis/6379
#700行,开启AOF持久化功能
appendonly yes

/etc/init.d/redis_6379 restart

在这里插入图片描述

修改slave节点redis配置文件

slave1:192.168.50.22
slave2:192.168.50.60

vim /etc/redis/6379.conf
#70行,修改bind 项,0.0.0.0监听所有网卡
bind 0.0.0.0
#137行,开启守护进程
daemonize yes
#172行,指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
#264行,指定工作目录
dir /var/lib/redis/6379
#288行,指定要同步的Master节点IP和端口
replicaof 192.168.163.10 6379
#700行,开启AOF持久化功能
appendonly yes

/etc/init.d/redis_6379 restart

在这里插入图片描述

验证主从效果

在Master节点赏看日志

tail -f /var/log/redis_6379.log

在这里插入图片描述
在master节点上验证从节点

redis-cli info replication

在这里插入图片描述

Redis 哨兵模式

哨兵的核心功能:在主从复制的基础上,哨兵引入了主节点的自动故障转移

哨兵模式的原理

  • 哨兵是一个分布式系统,用于多主从结构中的每台服务进行监控,当出现故障时通过投票机制选择新的Mastre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。

哨兵模式的作用

  • 监控:哨兵会不间断地检查主节点和从节点是否运行正常。
  • 自动故障转移:当主节点不能正常工作时,哨兵会开始自动古装转移操作,它会将是小主节点结点的其中一个从即日点升级为新饿主节点,并让其他从节点改为复制新的主节点。
  • 通知(提醒):哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端

哨兵模式的结构

哨兵结构由两部分组成,哨兵节点和数据节点:

  • 哨兵节点:哨兵系统由一个或多哨兵节点组成,哨兵节点时特殊的redis节点,不储存数据。
  • 数据节点:主节点和从节点都是数据节点。

哨兵的启动依赖于主从模式,所以必须把主从模式安装好的情况下子啊去做哨兵模式,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。

注意:客观下线是主节点才有的概念;如果从节点和哨兵发生故障,被哨兵主管下线后,不会再有后续的客观下线和故障转移操作。

哨兵模式的搭建

环境配置

在这里插入图片描述

修改Redis配置文件(所有节点操作)

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
#17行,关闭保护模式
protected-mode no
#21行,Redis哨兵默认的监听端口
port 26379
#26行,指定sentinel为后台启动
daemonize yes
#36行,指定日志存放路径
logfile "/var/log/sentinel.log"
#65行,指定数据库存放路径
dir "/var/lib/redis/6379"
#84行,修改 指定该哨兵节点监控192.168.163.10:6379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 monitor mymaster 192.168.163.10 6379 2
#113行,判定服务器down掉的时间周期,默认30000毫秒(30秒)
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
#146行,故障节点的最大超时时间为180000(180秒)
sentinel failover-timeout mymaster 180000

在这里插入图片描述

启动哨兵模式

cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
注意:先启动master 在启动slave```


![在这里插入图片描述](https://www.www.zyiz.net/i/ll/?i=20210510164458906.png)
![在这里插入图片描述](https://www.www.zyiz.net/i/ll/?i=20210510164515479.png)

![在这里插入图片描述](https://www.www.zyiz.net/i/ll/?i=20210510164525963.png)
产看哨兵模式信息

```c
redis-cli -p 26379 info Sentinel


在这里插入图片描述

故障模拟

master:192.168.50.12

#查看redis-server进程号
ps aux | grep redis
root      46451  0.1  0.4 156404  7776 ?        Ssl  09:17   0:04 /usr/local/redis/bin/redis-server 0.0.0.0:6379
root      46884  0.2  0.4 153844  7744 ?        Ssl  09:54   0:01 redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root      46999  0.0  0.0 112676   984 pts/2    R+   10:04   0:00 grep --color=auto redis


#杀死 Master 节点上redis-server的进程号,模拟故障
kill -9 46451			#Master节点上redis-server的进程号

在这里插入图片描述

验证结果

Master:192.168.50.12

tail -f /var/log/sentinel.log

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

Redis群集模式

概念

  • 集群,即Redis Cluster,是Redis3.0开始引入的分布式存储方案。
  • 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

高可用

集群支持主从复制和主节点的自动化故障转移(与哨兵类似);当任意一节点发生故障时,集群仍然可以对外提供服务。

redis集群的数据分片

  • 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

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

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

搭建Redis集群模式

redis的集群一般需要6个节点,3主3从
先在六台服务器anzredis数据库

主机操作系统IP:端口安装包
Master1CentOS7192.168.50.12:6371redis-5.0.7.tar.gz
Master2CentOS7192.168.50.20.6372redis-5.0.7.tar.gz
Master3CentOS7192.168.50.22:6373redis-5.0.7.tar.gz
Slave1CentOS7192.168.50.30:6374redis-5.0.7.tar.gz
Slave2CentOS7192.168.50.60:6375redis-5.0.7.tar.gz
Slave3CentOS7192.168.50.70:6376redis-5.0.7.tar.gz

这里使用不同的节点只是想说redis集群模式可以指定端口,不是只能使用6379端口,如果不想改的话也可以全都使用一个端口,这样创建目录和修改配置的时候更方便,所有节点除了监听的ip不一样以外没什么不同。

创建并复制相关文件

所有节点

#创建文件,文件名要根据端口创建,方便区别
cd /etc/redis/
mkdir -p redis-cluster/redis6371 
cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6371/
cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6371/

修改配置文件,开启群集功能

所有节点
先设置一个节点

cd /etc/redis/redis-cluster/redis6371
vim redis.conf
#69行,修改bind项,监听自己的IP
bind 192.168.50.12
#88行,修改,关闭保护模式
protected-mode no
#92行,修改,redis监听端口
port 6371
#136行,以独立进程启动
daemonize yes
#699行,修改,开启AOF持久化
appendonly yes
#832行,取消注释,开启群集功能
cluster-enabled yes
#840行,取消注释,修改,群集名称文件设置
cluster-config-file nodes-6371.conf
#846行,取消注释,群集超时时间设置
cluster-node-timeout 15000

在这个节点上配置好的文件复制过去

scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.50.20:/etc/redis/redis-cluster/redis6372/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.50.22:/etc/redis/redis-cluster/redis6373/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.50.30:/etc/redis/redis-cluster/redis6374/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.50.60:/etc/redis/redis-cluster/redis6375/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.50.80:/etc/redis/redis-cluster/redis6376/redis.conf

其他服务器上

cd /etc/redis/redis-cluster/redis6372
vim redis.conf
#69行,修改bind项,监听自己的IP
bind 192.168.163.12
#92行,修改,redis监听端口
port 6372
#840行,取消注释,修改,群集名称文件设置
cluster-config-file nodes-6372.conf


启动redis节点

所有节点

#每台服务器进入对应的文件中,执行命令
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6371/
redis-server redis.conf

ps -ef |  grep redis

启动集群

master1:192.168.50.12

redis-cli --cluster create 192.168.50.12:6371 192.168.50.20:6372 192.168.50.22:6373 192.168.50.30:6374 192.168.50.60:6375 192.168.50.80:6376 --cluster-replicas 

测试集群

redis-cli -h 192.168.50.12 -p 6371 -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 test lisi
cluster keyslot test	#查看name键的槽编号
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