redis群集有三种模式
redis群集有三种模式，分别是主从同步/复制 、哨兵模式 、Cluster集群，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
●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；哨兵无法对从节点进行自动故障转移，在读写分离场景下，从节点故障会导致读服务不可用，需要对从节点做额外的监控、切换操作。
**●集群：**通过集群，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。
一、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。
1.1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。
1.2、主从复制流程：
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
1.3、搭建Redis 主从复制
Master节点： 192.168.88.10
Slave1节点： 192.168.88.20
Slave2节点： 192.168.88.30
1、全体设置
systemctl stop firewalld
setenforce 0
安装 Redis
yum install -y gcc gcc-c++ make
yum install -y gcc gcc-c++ make
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
wget -p /opt http://download.redis.io/releases/redis-5.0.9.tar.gz
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
......一直回车
Please select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-server
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
2、修改 Redis 配置文件（Master节点操作）
vim /etc/redis/6379.conf redis.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
appendonly yes #700行，开启AOF持久化功能
/etc/init.d/redis_6379 restart
3、修改 Redis 配置文件（两个Slave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
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 192.168.88.10 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
4、验证主从效果
在Master节点上看日志：
tail -f /var/log/redis_6379.log
Replica 192.168.88.20:6379 asks for synchronization
Replica 192.168.88.30:6379 asks for synchronization
在Master节点上验证从节点：
redis-cli info replication
Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.88.20,port=6379,state=online,offset=1246,lag=0
slave1:ip=192.168.88.30,port=6379,state=online,offset=1246,lag=1
二、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。
1、哨兵模式原理
●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。
2、故障转移机制
1.由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障
每个哨兵节点每隔1秒会向主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做一次心跳检测。如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了（单方面的）。当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了。
2.当主节点出现故障，此时哨兵节点会通过Raft算法（选举算法）实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader，来负责处理主节点的故障转移和通知。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。
3.由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下：
●将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点；
●若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点；
●通知客户端主节点已经更换。
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。
3、主节点的选举
1.过滤掉不健康的（已下线的），没有回复哨兵 ping 响应的从节点。
2.选择配置文件中从节点优先级配置最高的。（replica-priority，默认值为100）
3.选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。
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
4、搭建Redis 哨兵模式
因为哨兵模式是基于Redis主从复制，所以之前要配置好主从复制
Master节点：192.168.88.10
Slave1节点：192.168.88.20
Slave2节点：192.168.88.30
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 192.168.88.10 6379 2 #84行，修改 指定该哨兵节点监控192.168.88.10:6379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）
sentinel failover-timeout mymaster 180000 #146行，故障节点的最大超时时间为180000（180秒）
2、启动哨兵模式
先启master，再启slave
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
redis-cli -p 26379 info Sentinel
3、故障模拟
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 57031 #Master节点上redis-server的进程号
验证结果
tail -f /var/log/sentinel.log
redis-cli -p 26379 INFO Sentinel
此时的master变成了20
三、Redis 群集模式
1、什么是Redis集群模式？
-
Redis集群模式就是，可以解决写的操作无法负载均衡，存储受到单机限制，以及故障自动切换功能的一种集群。
-
集群由多个节点组成，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，只有主节点复制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。
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、集群模式的数据分片介绍
- Redis集群引入了哈希槽的概念
- Redis集群由16384个哈希槽（编号0-16383）（可能会问）
- 集群的每一个节点负责一部分哈希槽
- 每个key通过CRC算法后对16384取余来决定放置哪个槽位。
- 再通过这个槽找到对应的节点，然后直接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
Redis集群的主从复制模型
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位为的主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。
如果有新的master节点中加入，那么槽位该怎么分呢？
- cluster集群会将现有的每个slot移除一部分，每个master移除的solt加起来等于自己等下的即可，然后将槽位给到新加的master中。
slave节点怎么复制master节点的？
- 每个slave节点对应着自己的master，不仅同步的是master的数据，还同步master的槽位，当master宕机后，salve立马上来进行顶替。
- 如果slave节点也挂了，并且master节点还没有修复，那么有一整个16384个槽位缺少了这一部分，就导致整个集群无法使用。
4、Redis集群模式部署
Redis集群一般需要6个节点，三主三从。本次实验使用一台设备模拟三主三从。
Redis集群是基于Redis的，在实验前需要先在服务器上部署好Redis服务
在服务器上配置6个redis服务
执行脚本复制配置文件及程序到目录中
#开启群集功能：
#其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，注意6个端口都要不一样。
注意要修改端口号
#69行，注释掉bind 项，默认监听所有网卡
#88行，修改，关闭保护模式
#92行，修改，redis监听端口
#136行，开启守护进程，以独立进程启动
#832行，取消注释，开启群集功能
#840行，取消注释，群集名称文件设置
#846行，取消注释群集超时时间设置
#700行，修改，开启AOF持久化
#bind 127.0.0.1 #69行，注释掉bind 项，默认监听所有网卡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，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
启动redis节点
分别进入那六个文件夹，执行命令：redis-server redis.conf ，来启动redis节点
启动redis 节点
编写脚本一键执行
查看服务是否启动
#启动集群
redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:6004 127.0.0.1:6005 127.0.0.1:6006 --cluster-replicas 1
#六个实例分为三组，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1个从节点。
#若使用6台服务器，此处节点ip请换为自己真实ip即端口号
测试群集
redis-cli -p 6001 -c #加-c参数，节点之间就可以互相跳转
127.0.0.1:6001> cluster slots #查看节点的哈希槽编号范围
- (integer) 5461
(integer) 10922 #哈希槽编号范围
- "127.0.0.1"
(integer) 6003 #主节点IP和端口号
"fdca661922216dd69a63a7c9d3c4540cd6baef44"
- "127.0.0.1"
(integer) 6004 #从节点IP和端口号
"a2c0c32aff0f38980accd2b63d6d952812e44740" 第一组：主为6003，从为6004
- (integer) 0
(integer) 5460
- "127.0.0.1"
(integer) 6001
"0e5873747a2e26bdc935bc76c2bafb19d0a54b11"
- "127.0.0.1"
(integer) 6006
"8842ef5584a85005e135fd0ee59e5a0d67b0cf8e" 第二组：主为6001，从为6006
- (integer) 10923
(integer) 16383
- "127.0.0.1"
(integer) 6002
"816ddaa3d1469540b2ffbcaaf9aa867646846b30"
- "127.0.0.1"
(integer) 6005
"f847077bfe6722466e96178ae8cbb09dc8b4d5eb" 第三组：主为6002，从为6005
在6001上创建一个键值对
查看name键的槽编号
#对应的slave节点也有这条数据，但是别的节点没有