少年乘勇气,百战过乌孙。这篇文章主要讲述redis (主从复制 哨兵模式 群集模式)相关的知识,希望能为你提供帮助。
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一、Redis主从复制
1、Redis主从复制的概念
- 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),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;
- 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、Redis主从复制的流程
- 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,请求同步连接。
- 第二步: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。
- 第三步:后台进程完成缓存操作之后,Maste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。
- 第四步: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、Redis主从复制的搭建
环境配置
主机 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master | CentOS7 | 192.168.19.10 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave1 | CentOS7 | 192.168.19.11 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave2 | CentOS7 | 192.168.19.17 | redis-5.0.7.tar.gz |
hostnamectl set-hostname master#修改主机名,每台主机要改的不一样
su
systemctl stop firewalld
setenforce 0
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(1)安装Redis(所有主机)
==Master:192.168.19.10
Slave1:192.168.19.11
Slave2:192.168.19.17==
yum install -y gcc gcc-c++ make
cd /opt
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gzcd /opt/redis-5.0.7/
make &
&
make PREFIX=/usr/local/redis installcd /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-serverln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
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【redis (主从复制 哨兵模式 群集模式)】
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(2)修改Master节点Redis配置文件
==Master:192.168.19.10==
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
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
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(3)修改Slave节点Redis配置文件
Slave1:192.168.19.11
Slave2:192.168.19.17
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
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(4)验证主从效果
Master:192.168.19.10
在Master节点上看日志
tail -f /var/log/redis_6379.log
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在Master节点上验证从节点
redis-cli info replication
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二、Redis 哨兵模式1、哨兵模式的原理
- 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。
主机 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master | CentOS7 | 192.168.19.10 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave1 | CentOS7 | 192.168.19.11 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave2 | CentOS7 | 192.168.19.17 | redis-5.0.7.tar.gz |
==Master:192.168.19.10
Slave1:192.168.19.11
Slave2:192.168.19.17==
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 180000cd /opt/redis-5.0.7/
scp sentinel.conf 192.168.19.11:`pwd` 把主修改好的配置文件发送到两个从服务器上
yes
123456
scp sentinel.conf 192.168.19.17:`pwd`
yes
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(2)启动哨兵模式
Master:192.168.19.10
Slave1:192.168.19.11
Slave2:192.168.19.17
==注意:先启master,再启slave==
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
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(3)查看哨兵模式信息
==Master:192.168.19.10==
redis-cli -p 26379 info Sentinel
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(4)故障模拟
Master:192.168.19.10
#查看redis-server进程号
ps aux | grep redis
root464510.10.4 1564047776 ?Ssl09:170:04 /usr/local/redis/bin/redis-server 0.0.0.0:6379
root468840.20.4 1538447744 ?Ssl09:540:01 redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root469990.00.0 112676984 pts/2R+10:040:00 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
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(5)验证结果
Master:192.168.19.10
tail -f /var/log/sentinel.log
#-------日志信息------------
13448:X 25 Feb 2022 15:30:49.161 # +failover-end master mymaster 192.168.19.10 6379
13448:X 25 Feb 2022 15:30:49.162 # +switch-master mymaster 192.168.19.10 6379 192.168.19.17 6379
13448:X 25 Feb 2022 15:30:49.163 * +slave slave 192.168.19.11:6379 192.168.19.11 6379 @ mymaster 192.168.19.17 6379
13448:X 25 Feb 2022 15:30:49.163 * +slave slave 192.168.19.10:6379 192.168.19.10 6379 @ mymaster 192.168.19.17 6379
13448:X 25 Feb 2022 15:31:19.175 # +sdown slave 192.168.19.10:6379 192.168.19.10 6379 @ mymaster 192.168.19.17 6379redis-cli -p 26379 INFO Sentinel
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三、Redis 群集模式 1、redis群集的概念
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。
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、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
4、搭建Redis 群集模式
redis的集群一般需要6个节点,3主3从。
先在六台服务器上安装redis数据库
主机 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master | CentOS7 | 192.168.19.10 | redis-5.0.7.tar.gz |
Master1 | CentOS7 | 192.168.19.11 | redis-5.0.7.tar.gz |
Master2 | CentOS7 | 192.168.19.17 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave1 | CentOS7 | 192.168.19.18 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave2 | CentOS7 | 192.168.19.19 | redis-5.0.7.tar.gz |
slave3 | CentOS7 | 192.168.19.20 | redis-5.0.7.tar.gz |
(1)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/
(1)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/
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(2)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 192.168.163.11
#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
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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@192.168.19.11:/etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.19.17:/etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.19.18:/etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.19.19:/etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf root@192.168.19.20:/etc/redis/redis-cluster/redis6371/redis.conf
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其他服务器上
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6371
vim redis.conf
#69行,修改bind项,监听自己的IP
bind 192.168.19.11
#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-6371.conf
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(3)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.confps -ef |grep redis
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(4)启动集群
Master1 192.168.19.10:6371
redis-cli --cluster create 192.168.19.10:6371 192.168.19.11:6372 192.168.19.17:6373 192.168.19.18:6374 192.168.19.19:6375 192.168.19.20:6376 --cluster-replicas 1
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(5)测试群集
redis-cli -h 192.168.19.10 -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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