Redis高可用 哨兵 主从 集群

redis高可用
在web服务器中，高可用是指服务器可以正常访问的时间，衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务（99.9%、99.99%、99.999%等等）。

在Redis语境中，高可用的含义似乎要宽泛一些，除了保证提供正常服务（如主从分离、快速容灾技术），还需要考虑数据容量的扩展、数据安全不会丢失等。

在Redis中，实现高可用的技术主要包括持久化、主从复制、哨兵和Cluster集群，下面分别说明它们的作用，以及解决了什么样的问题。

持久化：持久化是最简单的高可用方法（有时甚至不被归为高可用的手段），主要作用是数据备份，即将数据存储在硬盘，保证数据不会因进程退出而丢失。
主从复制：主从复制是高可用Redis的基础，哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。主从复制主要实现了数据的多机备份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。缺陷：故障恢复无法自动化：写操作无法负载均衡：存储能力受到单机的限制。
哨兵：在主从复制的基础上，哨兵实现了自动化的故障恢复。缺陷：写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制。
cluster集群：通过集群，Redis解决了写操作无负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，实现了较为完善的高可用方案。

Redis持久化
持久化的功能：Redis是内存数据库，数据都是存储在内存中，为了避免服务器断电等原因导致Redis进程异常退出后数据的永久丢失，需要定期将Redis中的数据以某种形式（数据或命令）从内存保存到硬盘；当下次Redis重启时，利用持久化文件实现数据恢复。除此之外，为了进行灾难备份，可以将持久化文件拷贝到一个远程位置。

Redis提供两种方式进行持久化
RDB持久化：原理是将Reids在内存中的数据库记录定时保存到磁盘上。
AOF持久化：原理是将Reids的操作日志以追加的方式写入文件，类似于MysQL的binlog。

RDB自动触发
在自动触发RDB持久化时，Redis也会选择bgsave而不是save来进行持久化。
save m n这年LR动触发最常见的情况是在配置文件中通过save mn，指定当m秒内发生n次变化时，会触发bgsave。

vim /etc/redis/6379.conf
–219行–以下三个save条件满足任意一个时，都会引起bgsave的调用
save 900 1：#当时间到900秒时，如果redis数据发生了至少1次变化，则执行bgsave
save 300 10：#当时间到300秒时，如果redis数据发生了至少10次变化，则执行bgsave
save 60 10000： #当时间到60秒时，如果redis数据发生了至少10000次变化，则执行bgsave
–254行-- #指定RDB文件名
dbfilename dump.rdb
–264行-- #指定RDB文件和AOF文件所在目录
dir /var/lib/redis/6379
–242行-- #是否开启RDB文件压缩
rdbcompression yes

AOF 持久化
开启AOF
Redis服务器默认开启RDB，关闭AOF；要开启AOF，需要在配置文件中配置：

vim/etc/redis/6379.conf
–700行–#修改，开启AOF
appendonly yes
–704行–#指定AOF文件名称
appendfilename"appendonly.aof"
–796行–#是否忽略最后一条可能存在问题的指令
aof-load-truncated yes
/etc/init.d/redis_6379 restart #重启服务

AOE的执行流程
由于需要记录Redis的每条写命令，因此A0F不需要触发，
命令追加（append）：将Redis的写命令追加到缓冲区aof buf；
文件写入（write）和文件同步（sync）：根据不同的同步策略将aof buf中的内容同步到硬盘；
文件重写（rewrite）：定期重写AoF文件，达到压缩的目的。

Redis 主从复制
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。

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。

搭建redis主从复制

master 192.168.239.10
slave1 192.168.239.20
slave2 192.168.239.30

初始化环境

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

所有服务器安装redis

yum install -y gcc gcc-c++ make #安装依赖包环境
cd /opt
tar -zxvf redis-5.0.7.tar.gz #解压软件报
cd redis-5.0.7/ #进入目录
make #编译
make PREFIX=/usr/local/redis install #指定安装目录去安装
cd utils/
./install_server.sh
一路回车
Please select the redis executable path[/usr/local/bin/redis-server]/usr/local/redis/bin/redis-server
#需要手动修改为/usr/local/redis/bin/redis-server，注意要一次性正确输入
Port : 6379 #默认监听端口为6397
Config file : /etc/redis/6379.conf #配置文件路劲
Log file : /var/log/redis_6379.log #日志文件路劲
Data dir : /var/lib/redis/6379 #数据文件路劲
Executable : /usr/local/redis/bin/redis-server #可执行文件路劲
Cli Executable : /usr/local/redis/bin/redis-cli #客户端命令工具
#把redis的可执行程序文件放入路径环境变量的目录中便于系统识别
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
#当installserver.sh 脚本运行完毕，Redis服务就已经启动，默认监听端口为6379

修改Redis配置文件（Master节点操作）

vim/etc/redis/6379.conf
bind 0.0.0.0 #70行，修改监听地址为0.0.0.0
daemontze yes #137行，开启守护进程
logfile/var/log/redis_6379.1og #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

修改Redis配置文件（slave节点操作）
slave节点配置与master节点类似这里我直接用scp命令进行远程传输后进行修改

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 6379.1og #172行，指定日志文件目录
dir/var/lib/redis/6379 #264行，指定工作目录
replicaof 192.168.239.10 6379#288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

进入两台slave服务器进行修改

vim /etc/redis/6379.conf
replicaof 192.168.239.10 6379#288行，指定要同步的Master节点IP和端口
/etc/init.d/redis_6379 restart

Redis哨兵模式
主从切换技术的方法是：当服务器宕机后，需要手动一台从机切换为主机，这需要人工干预，不仅费时费力而且还会造成一段时间内服务不可用。为了解决主从复制的缺点，就有了哨兵机制。

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。

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。

搭建redis哨兵模式

master 192.168.239.10
slave1 192.168.239.20
slave2 192.168.239.30
sentinel-1: 1992.168.239.40
sentinel-2: 1992.168.239.50
sentinel-3: 1992.168.239.60

所有哨兵服务器安装好redis服务
修改任意一台sentinel哨兵模式配置文件

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
protected-mode no #17行，关闭保护模式
port 26379 #21行，Redis哨兵默认的监听端口
daemonize yes #26行，指定sentine1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 192.168.239.10 6379 2
#84行，修改指定该哨兵节点监控192.168.239.10：6379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 3000
#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，同一个sentine1对同一个master两次failover之间的间隔时间（180秒）
#远程传续将配置文件传输给其他哨兵服务器
scp /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf 192.168.239.50:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf 192.168.239.60:/opt/redis-5.0.7/

启动哨兵模式

查看哨兵消息

Redis 群集模式
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。

集群的作用
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。

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。

搭建Redis 群集模式
redis的集群一般需要6个节点，3主3从。
初始化环境

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

修改任意一台服务器配置文件

vim /opt/redis-5.0.7/redis.conf
bind 192.168.239.10 #69行，注释掉bind项，改为自己
protected-mode no #88行，修改，关闭保护模式
port 6379 #92行redis默认监听端口，
daemonize yes #136行，开启守护进程，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-6001.conf #840行，取消注释，群集名称文件设置
cluster-node-timeout 15000 #846行，取消注释群集超时时间设置
appendonly yes #700行，修改，开启AOF持久化
#远程传输完要修改监听地址为自己
scp /opt/redis-5.0.7/redis.conf 192.168.239.20:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/redis.conf 192.168.239.30:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/redis.conf 192.168.239.40:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/redis.conf 192.168.239.50:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/redis.conf 192.168.239.60:/opt/redis-5.0.7/

修改其他节点给服务器配置文件监控地址





启动redis节点
所有节点执行

cd /opt/redis-5.0.7/
redis-server redis.conf #启动redis节点

启动集群

redis-cli --cluster create 192.168.239.20:6379 192.168.239.30:6379 192.168.239.10:6379 192.168.239.40:6379 192.168.239.50:6379 192.168.239.60:6379 --cluster-replicas 1
#六个示例分为三组，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 --replicas 1表示每个主节点有一个从节点