• redis高可用（主从复制，哨兵，集群）

    一、主从复制：


     1.主从复制介绍：


      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。

      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：


    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Slave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Master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。

    1、从服务器发送SYNC同步数据请求
    2、主Redis会fork一个子进程，然后产生RDB文件（完备），此时客户端还是持续写入新的命令。
    3、RDB文件持久化完成后，主Redis会将RDB文件和缓存起来的命令推送给从服务器
    4、推送完成后，主Redis会利用AOF（增备）持久化功能，持续的同步操作命令到从服务器。

    #后续所有的同步操作，只要没有新的从设备接入，都是会使用AOF的方式进行同步数据

     4.搭建Redis 主从复制：


      Master节点：192.168.88.100
      Slave1节点：192.168.88.101
      Slave2节点：192.168.88.103

      4.1 环境准备：

    1. systemctl stop firewalld
    2. systemctl disable firewalld
    3. setenforce 0
    4. sed -i 's/enforcing/disabled/' /etc/selinux/config
    5.  
    6. #修改内核参数
    7. vim /etc/sysctl.conf
    8. vm.overcommit_memory = 1
    9. net.core.somaxconn = 2048
    10.  
    11. sysctl -p

    4.2 安装redis

    1.  
    2. yum install -y gcc gcc-c++ make
    3.  
    4. tar zxvf /opt/redis-7.0.9.tar.gz -C /opt/
    5. cd /opt/redis-7.0.9
    6. make
    7. make PREFIX=/usr/local/redis install
    8. #由于Redis源码包中直接提供了 Makefile 文件，所以在解压完软件包后，不用先执行 ./configure 进行配置，可直接执行 make 与 make install 命令进行安装。
    9.  
    10. #创建redis工作目录
    11. mkdir /usr/local/redis/{conf,log,data}
    12.  
    13. cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/conf/
    14.  
    15. useradd -M -s /sbin/nologin redis
    16. chown -R redis.redis /usr/local/redis/
    17.  
    18. #环境变量
    19. vim /etc/profile 
    20. PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin		#增加一行
    21.  
    22. source /etc/profile
    23.  
    24.  
    25. //定义systemd服务管理脚本
    26. vim /usr/lib/systemd/system/redis-server.service
    27. [Unit]
    28. Description=Redis Server
    29. After=network.target
    30.  
    31. [Service]
    32. User=redis
    33. Group=redis
    34. Type=forking
    35. TimeoutSec=0
    36. PIDFile=/usr/local/redis/log/redis_6379.pid
    37. ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/conf/redis.conf
    38. ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
    39. ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
    40. PrivateTmp=true
    41.  
    42. [Install]
    43. WantedBy=multi-user.target

      4.3 master节点修改 Redis 配置文件

    1. vim /usr/local/redis/conf/redis.conf
    2. bind 0.0.0.0									#87行，修改监听地址为0.0.0.0
    3. protected-mode no								#111行，将本机访问保护模式设置no
    4. port 6379										#138行，Redis默认的监听6379端口
    5. daemonize yes									#309行，设置为守护进程，后台启动
    6. pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid		#341行，指定 PID 文件
    7. logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"	#354行，指定日志文件
    8. dir /usr/local/redis/data						#504行，指定持久化文件所在目录
    9. #requirepass abc123								#1037行，可选，设置redis密码
    10. appendonly yes									#1380行，开启AOF

      4.4 slave节点修改 Redis 配置文件：

    1. vim /usr/local/redis/conf/redis.conf
    2. bind 0.0.0.0									#87行，修改监听地址为0.0.0.0
    3. protected-mode no								#111行，将本机访问保护模式设置no
    4. port 6379										#138行，Redis默认的监听6379端口
    5. daemonize yes									#309行，设置为守护进程，后台启动
    6. pidfile /usr/local/redis/log/redis_6379.pid		#341行，指定 PID 文件
    7. logfile "/usr/local/redis/log/redis_6379.log"	#354行，指定日志文件
    8. dir /usr/local/redis/data						#504行，指定持久化文件所在目录
    9. #requirepass abc123								#1037行，可选，设置redis密码
    10. appendonly yes									#1380行，开启AOF
    11. replicaof 192.168.80.10 6379					#528行，指定要同步的Master节点IP和端口
    12. #masterauth abc123								#535行，可选，指定Master节点的密码，仅在Master节点设置了requirepass
    13.  
    14.  
    15. systemctl restart redis-server.service

      4.5 验证主从效果：

    1.  
    2. 1.在Master节点上验证从节点：
    3. redis-cli info replication
    4.  
    5. 2.在Master节点上看日志：
    6. tail -f /usr/local/redis/log/redis_6379.log

     

    二、Redis 哨兵模式：


     1.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。

     2.哨兵模式的作用：


    监控：哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
    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，并让其它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。


     3.哨兵结构组成部分：


         哨兵节点和数据节点：

    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。
    数据节点：主节点和从节点都是数据节点。


     4.故障转移机制：


    1.由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障

    每个哨兵节点每隔1秒会向主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做一次心跳检测。如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了（单方面的）。当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了。

    2.当主节点出现故障，此时哨兵节点会通过Raft算法（选举算法）实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader，来负责处理主节点的故障转移和通知。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

    3.由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下：

    将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点；
    若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点；
    通知客户端主节点已经更换。


     5. 主节点的选举标准：


      1.过滤掉不健康的（已下线的），没有回复哨兵 ping 响应的从节点。
      2.选择配置文件中从节点优先级配置最高的。（replica-priority，默认值为100）
      3.选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。

     6.搭建Redis 哨兵模式：


    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

      Master节点：192.168.88.100
      Slave1节点：192.168.88.101
      Slave2节点：192.168.88.103

      6.1 环境准备：
     

    1.  
    2. systemctl stop firewalld
    3. setenforce 0
    4.  
    5.  
    6. ##哨兵的启动依赖于主从模式 ，这里接着上面做

      6.2 所有节点修改 Redis 哨兵模式的配置文件：

    1. cp /opt/redis-7.0.9/sentinel.conf /usr/local/redis/conf/
    2. chown redis.redis /usr/local/redis/conf/sentinel.conf
    3. #复制哨兵配置文件，并设置属主属组
    4.  
    5. vim /usr/local/redis/conf/sentinel.conf
    6. protected-mode no									#6行，关闭保护模式
    7. port 26379											#10行，Redis哨兵默认的监听端口
    8. daemonize yes										#15行，指定sentinel为后台启动
    9. pidfile /usr/local/redis/log/redis-sentinel.pid		#20行，指定 PID 文件
    10. logfile "/usr/local/redis/log/sentinel.log"			#25行，指定日志存放路径
    11. dir /usr/local/redis/data							#54行，指定数据库存放路径
    12. sentinel monitor mymaster 192.168.80.10 6379 2		#73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
    13. #sentinel auth-pass mymaster abc123					#76行，可选，指定Master节点的密码，仅在Master节点设置了requirepass
    14. sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000		#114行，判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒（30秒）
    15. sentinel failover-timeout mymaster 180000			#214行，同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间（180秒）
    16.

      6.3 启动哨兵模式：

    1. 先启master，再启slave
    2. cd /usr/local/redis/conf/
    3. redis-sentinel sentinel.conf &

     6.5 故障恢复：


      如过要将以前的master的redis启动，需要先将/var/run/redis_6379.pid文件删除，删除执行在执行/etc/init.d/redis_6379 start ，即可启动redis服务，启动之后，哨兵会将它设置为salve从节点，并自动指向新的节点。

      最好再去配置文件中去指向主从复制的master，也就是将重新启动的master的配置文件/etc/redis/6379.conf 中的 288行重新指向新的master。

    三、Redis 群集模式：


     1.集群概念：


    （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。

    （3）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. 集群模式的数据分片介绍:


    Redis集群引入了哈希槽的概念
    Redis集群由16384个哈希槽（编号0-16383）
    集群的每一个节点负责一部分哈希槽
    每个key通过CRC算法后对16384取余来决定放置哪个槽位。
    再通过这个槽找到对应的节点，然后直接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


     4. 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。

    1. for i in {1..6}
    2. do
    3. cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/redis-cluster/redis600$i
    4. cp /opt/redis-7.0.9/src/redis-cli /opt/redis-7.0.9/src/redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/redis600$i
    5. done

    5.搭建Redis 群集模式:

    redis的集群一般需要6个节点，3主3从。方便起见，这里所有节点在同一台服务器上模拟：
    以端口号进行区分：3个主节点端口号：6001/6002/6003，对应的从节点端口号：6004/6005/6006。

     5.1 创建集群节点：

    1.  
    2. cd /usr/local/redis/
    3. mkdir -p redis-cluster/redis600{1..6}

     5.2 准备配置文件和redis-cli服务

    1. for i in {1..6}
    2. do
    3. cp /opt/redis-7.0.9/redis.conf /usr/local/redis/redis-cluster/redis600$i
    4. cp /opt/redis-7.0.9/src/redis-cli /opt/redis-7.0.9/src/redis-server /usr/local/redis/redis-cluster/redis600$i
    5. done

     5.3 开启群集功能：

    1. #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。
    2. cd /usr/local/redis/redis-cluster/redis6001
    3. vim redis.conf
    4. #bind 127.0.0.1									#87行，注释掉bind项，默认监听所有网卡
    5. protected-mode no								#111行，关闭保护模式
    6. port 6001										#138行，修改redis监听端口
    7. daemonize yes									#309行，设置为守护进程，后台启动
    8. pidfile /usr/local/redis/log/redis_6001.pid		#341行，指定 PID 文件
    9. logfile "/usr/local/redis/log/redis_6001.log"	#354行，指定日志文件
    10. dir ./											#504行，指定持久化文件所在目录
    11. appendonly yes									#1379行，开启AOF
    12. cluster-enabled yes								#1576行，取消注释，开启群集功能
    13. cluster-config-file nodes-6001.conf				#1584行，取消注释，群集名称文件设置
    14. cluster-node-timeout 15000						#1590行，取消注释群集超时时间设置

     5.4 启动redis节点

    1. for d in {1..6}
    2. do
    3. cd /usr/local/redis/redis-cluster/redis600$d
    4. ./redis-server redis.conf
    5. done
    6.  
    7. ps -ef | grep redis

     5.5 启动集群： 

    1. redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:6004 127.0.0.1:6005 127.0.0.1:6006 --cluster-replicas 1
    2.  
    3. #六个实例分为三组，每组一主一从，前面的做主节点，后面的做从节点。下面交互的时候 需要输入 yes 才可以创建。
    4. --replicas 1 表示每个主节点有1个从节点。

     5.6 测试群集：

    1. redis-cli -p 6001 -c					#加-c参数，节点之间就可以互相跳转
    2. 127.0.0.1:6001> cluster slots			#查看节点的哈希槽编号范围

     

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/OuOOutlier_/article/details/134324844