• redis集群-主从复制

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    一、主从复制概念

    1. 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!只能由主节点复制到从节点(主节点以写为主、从节点以读为主)
    2. 默认情况下,每台Redis服务器都是主节点,一个主节点可以有0个或者多个从节点,但每个从节点只能有一个主节点
    3. 主从复制作用
      1. 读写分离,性能扩展(主节点负责写入、从节点负责读取)
      2. 容灾快速恢复(一般建议配置一主多从的方式、当从服务器A出现问题,可以快速切换到从服务器B)
      3. 如果当主服务器出现问题呢？这个时候可以配置一主多从集群模式A、B,A、B之间建立某种联系,当主A出现问题,马上可以切换到主B

    image.png

    二、单机安装Redis

    2.1、安装 Redis 需要的软件 gcc 和 tcl

    安装 gcc ：

    yum install gcc

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    安装 tcl :

    yun install tcl

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    2.2、上传Redis压缩包

    image.png

    解压缩文件：

    tar -zxvf redis-6.2.4.tar.gz

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    2.3、编辑 redis.conf 文件

    1. 修改端口号，设置任意 IP 都可以访问
      1. image.png
    2. 给 Redis 设置密码（在后续有配置）

    2.4、执行安装 Redis 命令

    进入到 redis 解压目录 ，执行命令

    make && make install

# 启动命令
redis-server redis.conf

# 使用redis-cli连接redis
# -p 指定连接的端口号
redis-cli -p 6379

# 指定 redis
redis-cli shutdown
# 需要密码认证 redis 是密码
redis-cli -a redis shutdown

# 在 redis-cli 中 输入 也可以关闭 Redis
shutdown

Ctril + c

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    关闭命令：image.png
    安装成功的结果：
    image.png

    2.5、注意防火墙配置

    启动： systemctl start firewalld
关闭： systemctl stop firewalld
查看状态： systemctl status firewalld 
开机禁用  ： systemctl disable firewalld
开机启用  ： systemctl enable firewalld
    
添加 ：firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp --permanent    （--permanent永久生效，没有此参数重启后失效）
重新载入： firewall-cmd --reload
查看： firewall-cmd --zone= public --query-port=80/tcp
删除： firewall-cmd --zone= public --remove-port=80/tcp --permanent


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    三、主从复制 - 环境搭建

    image.png

    **注意：**第 11 步，是从机需要配的，主机不需要配置；（前10步是主从都需要配置的；）

    3.1、配置一个 master 节点，两个 slave 节点

    备份好redis.conf文件;
    复制文件的命令：

    # 拷贝命令
cp redis-6.2.4/redis.conf redis.conf

# 重命名文件名
mv redis.conf redis6379.conf

# 查看关于redis正在运行的进程
ps -ef | grep redis

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    操作中包括这三个配置文件：redis6379.conf（master）、redis6380.conf （slave）、redis6381.conf （slave）

    3.2、配置 redis6379.conf (master)

    image.png

    1. 开启 daemonize yes

    daemonize yes:以守护进程的方式运行,默认是 no,我们需要自己开启为yes,如果以后台的方式运行,我们就需要指定一个 pid 文件! pidfile /var/run/redis_6379.pid
    image.png

    **注意：**如果以后台的方式运行,我们就需要指定一个 pid 文件!

    1. 注释点 bind 127.0.0.1 或者 改为 bind 0.0.0.0

    #bind 127.0.0.1 //不绑定任何网络接口，只连接本地
    image.png

    1. 关闭 Redis 保护 protected-mode no

    protected-mode:yes 是否开启保护模式,Redis默认开启,如果没有设置bind的IP地址和Redis密码,那么服务就会默认只能在本机运行
    1.保护你的redis实例，防止被访问和利用
    2.大白话：只有本地才能操作这个实例，外网不行
    image.png

    1. 指定端口号 port 6379

    image.png

    1. 指定当前工作目录 dir

    持久化文件保存的目录,默认保存在当前目录下
    dir /root/redis/work # 这个配置会将该appendfilename "appendonly.aof"这种配置的文件名写到/root/redis/work这个目录下
    image.png

    1. pid 文件名字 pidfile

    image.png

    1. log 文件名字 logfile

    image.png

    1. 设置redis 密码

    image.png

    1. 指定 rdb 持久化的文件名

    image.png

    1. 开启 AOF 持久化

    1.appendonly是一个用于配置是否开启AOF（Append Only File）持久化方式的参数。
    2.默认情况下，appendonly的值为no，表示未启用AOF。
    3.AOF持久化是一种将写操作追加到文件末尾的方式，它记录了所有对Redis数据集的写操作命令。通过启用AOF，Redis可以在重新启动时根据AOF文件的内容来恢复数据集。如果您希望启用AOF持久化方式，可以通过编辑redis.conf文件来完成。找到名为appendonly的行，并将其值修改为yes
    image.png

    1. 开启 logo （非必须）

    开启这个配置，在日志文件中会打印 Redis 图像
    image.png
    展示：
    image.png

    3.3、配置 redis6380.conf（slave）、redis6381.conf（slave）

    配置完 3.2 十个步骤之后，这两个文件需要另外配置 要连接的主节点的 ip ，端口 ,密码；

    1. 从机配置上主机的ip、端口

    image.png

    1. 配置主节点的redis密码

    image.png

    3.4、基本操作命令

    # 查看复制节点的主从关系和配置信息
info replication 

# replicaof/slaveof 这两个一样，一般写入进 redis.conf 配置文件内，
# 在运行期间修改slave节点的信息，如果该数据库已经某个数据库的从数据库，
# 那么会停止和原主数据库的同步关系转而和新的主数据库同步
replicaof/slaveof 主库IP 主库端口

# 使当前数据库停止与其他数据库的同步，升级为主数据库
replicaof/slaveof no one 

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    3.4.1、info replication

    主节点：
    image.png
    从节点：
    image.png

    3.4.2、slaveof 192.168.56.105 6380

    6381 这个执行 slaveof 语句
    切换主节点 到 6380 的情况
    执行命令之后 6381的状态：
    image.png
    执行命令之后 6380的状态：
    image.png

    四、常用三招

    4.1、一主二仆

    4.1.1、方案1 配置文件指定主机从机
    4.1.1.1、配置两个从机 redis6380.conf 和 redis6381.conf

    设置主机IP、端口、和redis密码；
    image.png

    4.1.1.2、依次启动
    redis6379.conf
  	redis-server /root/redis/redis6379.conf
  	redis-cli -a redis -p 6379
    
redis6380.conf
  	redis-server /root/redis/redis6380.conf
  	redis-cli -a redis -p 6380
    
redis6381.conf
  	redis-server /root/redis/redis6381.conf
    redis-cli -a redis -p 6380

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    4.1.1.3、主从关系查看
    1. 日志查看
      1. 主机

    image.png
    b. 从机（以一台为例）
    image.png

    1. 命令查看

    info replication

      1. 主机
     1. ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/23025291/1700126641408-cced335d-6138-48cc-a5b8-47606f38f9fc.png#averageHue=%23272523&clientId=ud9eea62a-1954-4&from=paste&height=266&id=ev4b6&originHeight=332&originWidth=689&originalType=binary&ratio=1.25&rotation=0&showTitle=false&size=34365&status=done&style=none&taskId=ub2223183-5389-499b-a10e-24bffe077b5&title=&width=551.2)
  2. 从机
     1. ![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/23025291/1700126670214-b6ac1adc-694b-4372-a820-57c0b89c1588.png#averageHue=%23262422&clientId=ud9eea62a-1954-4&from=paste&height=365&id=CDnXb&originHeight=456&originWidth=605&originalType=binary&ratio=1.25&rotation=0&showTitle=false&size=39514&status=done&style=none&taskId=uce2bf93b-819e-4879-a445-1e2776352f6&title=&width=484)

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    4.1.2、方案2 命令操作手动指定（这种方式重启之后就无效了）

    手动指定的配置：
    https://tangzhi.blog.csdn.net/article/details/126686223

    4.2、薪火相传

    • 上一个slave可以是下一个slave的master，slave同样可以接收其他slaves的连接和同步请求，那么该slave作为了链条中下一个的master，可以有效减轻主master的写压力
    • 中途变更转向：会清除之前的数据，重新建立拷贝最新的
    • slaveof/replicaof 新主库IP 新主库端口

    4.3、反客为主

    • slaveof/replicaof no one 使当前数据库停止与其他数据库的同步，转成主数据库

    五、复制原理

    5.1、全量同步（第一次连接或偏移量超出back_log缓冲区）

    第一次连接全量同步的情况：image.png
    复制偏移量超出 back_log 缓冲区，进行全量同步的情况：

    • rpid : 数据集 id
    • offset : 复制偏移量（replication offset）
    • 与第一次连接全量同步的差别为，slave 节点在第一次发送请求时，发送的是 数据集id (rpid) 和 offset (复制偏移量)；

    image.png

    • Redis 通过同步（sync）和指令传播（command propagate）两个操作完成同步；
    • 同步（sync）：将从节点的数据库状态更新至与主节点的数据库状态一直的操作；

    而全量同步，是发生在下面这两个时间节点的：

    1. 当 slave 节点第一次连接 master 节点时，会进行全量同步；
    2. 当 slave 节点断开时间过长，back_log 中的 offset 已经被覆盖了，会进行全量同步；
      1. back_log 的结构是一个环形缓冲区，用来存储主节点向从节点传递的命令，它的大小是固定的，可存储的命令有限，超出的部分将会被删除；从而导致上边的第二点；
        1. image.png

    全量同步大概有以下三个阶段：

    1. 阶段一：slave 从节点 通过 replicaof/slaveof 命令与master节点建立连接
      1. slave 节点发送同步请求（SYNC指令）；
      2. master 节点收到同步请求（SYNC指令），判断 slave 节点是不是第一次同步；
      3. 如果是第一次同步，则返回master节点的版本信息；进行slave节点的初始化；
    2. 阶段二：master节点进行数据持久化，并发送给slave节点
      1. master 节点执行 bgsave ,生成 RDB 文件；
        1. 在生成 RDB 文件期间，还会记录下该期间执行的所有命令，记录在back_log里面；
      2. master 节点把生成的 RDB 文件，发送给 slave 节点；
      3. slave 节点会先清空本地的数据，然后根据 RDB 文件加载数据；
    3. 阶段三：把在生成 RDB 文件期间执行的命令(back_log) 发送给 slave 节点；
      1. master 节点 将 生成RDB文件期间执行的命令 (存储在 back_log文件中)，发送给 slave节点；
      2. slave 节点执行 back_log 中的命令，同时修改偏移量 (replication offset);

    注意：
    在Redis的主从复制中，当从节点连接到主节点并请求进行复制时，主节点会返回给从节点版本信息，其中包括以下内容：

    1. Redis 服务器的版本信息：主节点会向从节点发送自己的Redis服务器版本信息，包括主节点正在运行的Redis版本号。
    2. 主节点的复制偏移量（replication offset）：这是指主节点当前数据库中最后一次执行的命令的复制偏移量，从节点将会使用这个偏移量来进行部分同步（PSYNC）操作，以便快速地获取到主节点数据的副本。

    从节点在接收到主节点的版本信息之后，将会使用这些信息来进行初始化同步或部分重同步，以确保从节点与主节点的数据一致性。

    5.2、增量同步（非第一次）

    image.png
    image.png

    发生增量同步的时间节点：

    • slave 节点断开又恢复了，且断开的时间短（在master节点的 back_log 文件中能够找到 复制偏移量（replication offset）的时候）【如果在找不到复制偏移量的话则会执行全量复制】；

    增量同步有两个阶段：

    1. 第一阶段：slave 阶段重启，重新连接master节点
      1. slave 节点重新连接 master 节点后，会向master 节点发送 数据集id(rpid), 偏移量(offset)
      2. master 节点判断 数据集id(rpid) 是否相同；
      3. 如果数据集相同，则说明不是第一访问，恢复给 slave 节点 continue ；
    2. 第二阶段：同步数据 （对比 back_log 抽象图）
      1. master 节点去back_log中获取slave节点宕机后执行的命令（通过比对 slave节点传过来的 offset ）
      2. master 节点向 slave 节点发送，offset 之后的命令；
      3. slave 节点执行命令，保证数据一致性；

    5.3、复制原理整体概述

    1. slave 启动，同步初请
      • slave 启动成功连接到 master 后会发送一个 sync 命令
      • slave 首次全新连接 master ，一次完全同步（全量复制）将被自动执行，slave 自身原有数据会被master 数据覆盖清除；
    2. 首次连接，全量复制
      • master节点收到sync命令后会在后台开始保存快照（即RDB持久化，主从复制会触发RDB），同时收集所有接收到的用于修改数据集命令缓存起来，master节点执行RDB持久化后，master将rdb快照文件和缓存的命令发送到所有slave，已完成一次完全同步
      • 而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中，从而完成复制初始化
    3. 心跳持续，保持通信
      • repl-ping-replica-period 10
      • master发出PING包的周期，默认是10秒
    4. 进入平稳，增量复制
      • master 继续将新的所有收集到的修改命令自动一次传给slave，完成同步
    5. 从机下线，重连续传
      • master 会检查backlog里面的offset，master和slave都会保存一个复制的offset 还有一个masterId
      • offset 是保存在backlog 中的。master只会把已经复制的offset后面的数据赋值给slave，类似断电续传

    5.4、主从复制的缺点

    1. 复制延时，信号衰减
      1. 由于所有的写操作都是先在Master上操作，然后同步更新到Slave上，所以从Master同步到Slave机器有一定的延迟，当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，Slave机器数量的增加也会使这个问题更加严重。

    image.png

    1. master挂了
      1. 默认情况下不会在slave节点自动重选一个master
      2. 需要人工干预
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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_53456849/article/details/134470250