一、Redis数据库集群概述 redis群集有三种模式,分别是主从同步/复制、哨兵模式、Cluster,下面会讲解一下三种模式的工
作方式,以及如何搭建Cluster群集。在Redis中,实现高可用的技术主要包括持久化、主从复
制、哨兵和集群,下而分别说明它们的作用,以及解决了什么样的问题
?主从复制
主从复制是高可用Redis的基础,哨兵和cluster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:1、故障恢复无法自动化 2、写操作无法负载均衡 3、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:1、写操作无法负载均衡 2、存储能力受到单机的限制。
?集群(cluster官方推荐6台)
通过cluster,Redis解决了写操作无法负载均衡,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。
二、三种模式介绍
1、主从模式
通过持久化功能,redis保证了即使在服务器重启的情况下也不会丢失(或少量丢失)数据,因主从复制数据流向:
为持久化会把内存中的数据保存到硬盘上,重启会从硬盘上加载数据,但是由于数据是存储
在一台服务器上的,如果这台服务器出现硬盘故障等问题,也会导致数据丢失。为了避免单
点故障,通常的做法是将数据库复制多个副本以部署在不同的服务器上,这样即使有一台服
务器出现故障,其他服务器依然可以继续提供服务,为此,redis提供了复制(replicaation)
功能,可以实现当一台数据库中的数据更新后,自动将更新的数据同步到其他数据库上。在
复制的概念中,数据库分为两类,一类是主数据库(master),另一类是从数据(slave)。主数
据可以进行读写操作,当写操做导致数据变化时自动将数据同步给数据库,而从数据库一般
是只读的,并接收主数据同步过来的数据。一个主数据库可以拥有多个从数据库,而一个从
数据库只能拥有一个主数据库
?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(RDB)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端机几器,如果Mater同时收到多个slave发来的同步请求则waster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。
Redis主从复制实验 搭建Redis主从复制
节点名 IP地址
master 192.168.174.13
slave1 192.168.174.14
slave2192.168.174.15
1)安装Redis
三台服务器都需要安装redis
#按需求关闭安全策略
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
修改Redis配置文件
① Master节点
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/1og/redis_6379.1og
#172行,指定日志文件目录
dir var/lib/redis6379
#264行,指定工作目录
appendonly yes
#700行,开启 AOF 持久化功能
Slave1、2节点
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
/var/log/redis_6379.log
#172行,指定日志文件目录
dir var/lib/redis6379
#264行,指定工作目录
replicaof 192.168.182.163 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
#重启服务使配置生效
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slave1
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slave2
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日志
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进行主从复制验证 tail -f /var/log/redis_6379.log #查看master节点日志 redis-cli info replication #master上验证从节点
Redis查看主从状态命令
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哨兵模式
基于主从复制
master
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修改配置文件(所有节点)
vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
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protected-mode no #17行,关闭保护模式
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port 26379 #21行,Redis哨兵默认的监听端口
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daemonize yes #26行,指定sentinel为后台启动
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logfile "/var/log/sentinel.log" #36行,指定日志存放路径
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dir "/var/lib/redis/6379" #65行,指定数据库存放路径
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sentinel monitor mymaster 192.168.184.10 6379 2 #84行,修改
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指定该哨兵节点监控192.168.184.10:6379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 30000 #113行,判定服务器down掉的时间周期,默认30000毫秒(30秒)
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sentinel failover-timeout mymaster 180000 #146行,故障节点的最大超时时间为180000(180秒)
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#启动哨兵模式
redis-sentinel /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf & #先启动master,再启动slave
#查看哨兵信息
redis-cli -p 26379 info sentinel
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#模拟故障
kill -9 redis的进程
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redis-cli -p 26379 info sentinel
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#查看日志
tail -f /var/log/sentinel.log
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关闭之后 slave1 192.168.182.134顶替为master
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3、Redis群集 (1)redis是一个开源的kevvalue存储系统,受到了广大互联网公司的青睐。redis3.0版本之前只
支持单例模式,在3.0版本及以后才支持集群redis集群采用P2P模式,是完全去中心化的,不存在
中心节点或者代理节点;
(2)为了实现集群的高可用,即判新节点是否健康(能否正常使用),redis-cluster有一个投票容
错机制如果集群中超过半数的节点投票认为某个节点挂了,那么这个节点就挂了(fail)。这是判断节
点是否挂了的方法
进入修改redistribution安装目录/opt/redis-5.0.7/redis.conf
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保存退出
进入/opt/redis-5.0.7目录下
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输入所有对应IP和端口
在下图这一步输入yes
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可以看见配置成功
测试集群
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三、 Redis三种集群模式区别 1、主从复制 优点:
- 支持主从复制,主机会自动将数据同步到从机,可以进行读写分离;
- 为了分载 Master 的读操作压力,Slave 服务器可以为客户端提供只读操作的服务,写服务仍然必须由Master来完成;
- Slave 同样可以接受其它 Slaves 的连接和同步请求,这样可以有效的分载 Master 的同步压力;
- Master Server 是以非阻塞的方式为 Slaves 提供服务。所以在 Master-Slave 同步期间,客户端仍然可以提交查询或修改请求;
- Slave Server 同样是以非阻塞的方式完成数据同步。在同步期间,如果有客户端提交查询请求,Redis则返回同步之前的数据;
- Redis不具备自动容错和恢复功能,主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败,需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复(也就是要人工介入);
- 主机宕机,宕机前有部分数据未能及时同步到从机,切换IP后还会引入数据不一致的问题,降低了系统的可用性;
- 如果多个 Slave 断线了,需要重启的时候,尽量不要在同一时间段进行重启。因为只要 Slave 启动,就会发送sync 请求和主机全量同步,当多个 Slave 重启的时候,可能会导致 Master IO 剧增从而宕机。
- Redis 较难支持在线扩容,在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂;
- 哨兵模式是基于主从模式的,所有主从的优点,哨兵模式都具有。
- 主从可以自动切换,系统更健壮,可用性更高(可以看作自动版的主从复制)。
- Redis较难支持在线扩容,在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。
- 所有的 redis 节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
- 节点的 fail 是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
- 客户端与 Redis 节点直连,不需要中间代理层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可。
【redis|redis(主从复制,哨兵,集群模式)】
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