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Redis三种模式——主从复制，哨兵模式，集群
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一、主从复制
1、主从复制概述
- 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、Redis主从复制作用
- 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、Redis主从复制流程
- 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。
- 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。
- 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。
- 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 Mater 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。
4、 部署Redis 主从复制
环境准备：
主机 系统 IP地址 安装包 Master节点 CentOS 7 172.16.10.123 redis-5.0.7.tar. gz Slave1节点 CentOs 7 172.16.10.10 redis-5.0.7.tar.gz Slave2节点 CentOS 7 172.16.10.20 redis-5.0.7.tar.gz #三台主机都关闭防火墙和SELINUX systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld setenforce 0- 1
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（1）安装Redis
在三台服务器上均需部署Redis，可以参考我之前写的这篇博客：
部署Redis（2）修改Master节点配置文件(172.16.10.123 )
（1）#修改master主配置文件 vim /etc/redis/6379.conf bind 0.0.0.0 #70行，注释掉bind项，或修改为0.0.0.0,默认监听所有网卡 daemonize yes #137行，开启守护进程 logfile /var/log/redis_6379.log #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 （2）#重启redis /etc/init.d/redis_6379 restart- 1
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1.修改master主配置文件
2.重启redis
（3）修改Slave节点配置文件(Slave节点172.16.10.10、172.16.10.20)
（1）#修改slave1节点、slave2节点配置文件，slave1和slave2修改步骤相同 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.log #172行，指定日志文件目录 dir /var/lib/redis/6379 #264行，指定工作目录 replicaof 172.16.10.123 6379 #287行，取消注释并指定要同步的Master节点IP和端口 appendonly yes #700行，开启AOF持久化功能 （2）#重启slave1节点和slave2节点redis服务 /etc/init.d/redis_6379 restart- 1
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（4）测试检验
#在Master节点上看日志: tail -f /var/log/redis_6379.log #在Master节点上验证从节点: redis-cli 127.0.0.1:6379> info replication #创建数据验证 ##在master创建数据 set name txp ##在从节点上查看 get name- 1
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二、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。
1、哨兵模式原理
哨兵(sentinel)：是一个分布式系统，用于对主从结构中的每台服务器进行监控，当出现故障时通过投票机制选择新的Master，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。
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。
3、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。
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，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。
需要特别注意的是：客观下线是主节点才有的概念；如果从节点和哨兵节点发生故障，被哨兵主观下线后，不会再有后续的客观下线和故障转移操作。
4、哨兵模式的部署
部署主从复制
参照上文1.4节部署主从复制
（1）修改Redis 哨兵模式的配置文件(所有节点操作)
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sentinel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 172.16.10.123 6379 2 #84行， 修改 指定该哨兵节点监控172.16.10.123:6379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 30000 #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，故障节点的最大超时时间为180000 (180秒 )- 1
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（2）启动哨兵模式
#注意：先启master，再启slave cd /opt/redis-5.0.7/ redis-sentinel sentinel.conf &- 1
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（3） 查看哨兵信息
redis-cli -p 26379 info Sentinel # Sentinel sentinel_masters:1 sentinel_tilt:0 sentinel_running_scripts:0 sentinel_scripts_queue_length:0 sentinel_simulate_failure_flags:0 master0:name=mymaster,status=ok,address=172.16.10.123:6379,slaves=2,sentinels=3 [1]+ 完成 redis-sentinel sentinel.conf- 1
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（4）模拟故障
#在Master 上查看redis-server进程号: ps -ef | grep redis #杀死 Master 节点上redis-server的进程号 kill -9 79522 #Master节点上redis-server的进程号 #验证master是转换至从服务器 tail -f /var/log/sentinel.log #在Slave上查看是否转换成功 redis-cli -p 26379 INFO Sentinel- 1
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三、Redis集群模式
1、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，即 Redis Cluster， 是Redis 3. 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。
2、集群模式的数据分片
- 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3、集群模式的主从复制模型
- 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位为主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。
4、Redis 集群部署
环境准备：
- 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3台服务器上模拟,每台主机上设置一主一备，以IP地址和端口进行区分：
- 三个主节点端口号：6001,6002,6003
- 对应的从节点端口号：7001,7002,7003
服务器类型 系统和IP地址 需要安装的组件 节点端口 Master 1 CentOS7.4(64位) 172.16.10.123 redis-5.0.7.tar.gz 6001 Slave 1 CentOS7.4(64位) 172.16.10.123 redis-5.0.7.tar.gz 7001 Master 2 CentOS7.4(64位) 172.16.10.10 redis-5.0.7.tar.gz 6002 Slave 2 CentOS7.4(64位) 172.16.10.10 redis-5.0.7.tar.gz 7002 Master 3 CentOS7.4(64位) 172.16.10.20 redis-5.0.7.tar.gz 6003 Slave 3 CentOS7.4(64位) 172.16.10.20 redis-5.0.7.tar.gz 7003 
（1） 创建目录复制配置文件到对应的节点上
#第一台主机：172.16.10.123 cd /etc/redis/ mkdir -p redis-cluster/redis6001 mkdir -p redis-cluster/redis7001 cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6001/ cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6001/ cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7001/- 1
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#第二台主机:172.16.10.10 cd /etc/redis/ mkdir -p redis-cluster/redis6002 mkdir -p redis-cluster/redis7002 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6002/ cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7002/- 1
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#第三台主机:172.16.10.20 cd /etc/redis/ mkdir -p redis-cluster/redis6003 mkdir -p redis-cluster/redis7003 cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6003/ cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7003/- 1
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（2） 修改主配置文件，设置开启群集功能
1.先在Master1上配置，然后将配置文件复制到其他节点服务器
#Master1配置如下，其他5个服务器的配置文件类似，注意6个端口都要不一样。 cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001 vim redis.conf bind 172.16.10.123 #69行，修改bind项，监听自己的IP protected-mode no #88行，修改，关闭保护模式 port 6001 #92行，修改，redis监听端口 daemonize yes #136行，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-6379.conf #840行，取消注释，群集名称文件设置，无需修改 cluster-node-timeout 15000 #846行，取消注释群集超时时间设置 appendonly yes #699行，修改，开启AOF持久化- 1
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2.在Master1节点上将配置文件到其他两台Master节点中
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf root@172.16.10.10:/etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf scp /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf root@172.16.10.20:/etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf- 1
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3.将Master节点上的配置文件再复制到各自的从服务器中
#将Master1的主配置文件复制到Slave1 cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6001/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7001/redis.conf #将Master2的主配置文件复制到Slave2 cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7002/redis.conf #将Master3的主配置文件复制到Slave3 cp -p /etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis7003/redis.conf- 1
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4.修改除Master1节点之外的所有服务器的监听地址及端口
#Slave1 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7001/redis.conf bind 172.16.10.123 #69行，修改bind项，监听自己的IP port 7001 #92行，修改，redis监听端口- 1
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#Master2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis6002/redis.conf bind 172.16.10.10 #69行，修改bind项，监听自己的IP port 6002 #92行，修改，redis监听端口- 1
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#Slave2 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7002/redis.conf bind 172.16.10.10 #69行，修改bind项，监听自己的IP port 7002 #92行，修改，redis监听端口- 1
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#Master3 vim /etc/redis/redis-cluster/redis6003/redis.conf bind 172.16.10.20 #69行，修改bind项，监听自己的IP port 6003 #92行，修改，redis监听端口- 1
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#Slave3 vim /etc/redis/redis-cluster/redis7003/redis.conf bind 172.16.10.20 #69行，修改bind项，监听自己的IP port 7003 #92行，修改，redis监听端口- 1
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（3）启动所有redis节点
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001/ redis-server redis.conf cd /etc/redis/redis-cluster/redis7001/ redis-server redis.conf cd /etc/redis/redis-cluster/redis6002/ redis-server redis.conf cd /etc/redis/redis-cluster/redis7002/ redis-server redis.conf cd /etc/redis/redis-cluster/redis6003/ redis-server redis.conf cd /etc/redis/redis-cluster/redis7003/ redis-server redis.conf- 1
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（4）启动群集
#前三台为Master，后三台为Slave，下面交互的时候需要输入yes 才可以创建。 redis-cli --cluster create 172.16.10.123:6001 172.16.10.10:6002 172.16.10.20:6003 172.16.10.123:7001 172.16.10.10:7002 172.16.10.20:7003 --cluster-replicas 1 #-replicas 1 表示每个主节点有1个从节点。- 1
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（5）测试集群
#加-c参数，节点之间就可以互相跳转 redis-cli -h 172.16.10.123-p 6001 -c #查看节点的哈希槽编号范围 172.16.10.123:6001> cluster slots 172.16.10.123:6001> set hobby dance #查看键的槽编号 172.16.10.10:6002> cluster keyslot hobby- 1
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_66997367/article/details/125476942
