Redis 集群的三种方式
Redis 集群提供了三种分布式方案:
主从模式 :一个主节点和一个或多个从节点,主节点负责写操作,从节点负责读操作,实现读写分
离,分担主节点的压力。
哨兵模式 :哨兵系统用于监控多个 Redis 服务器,当主服务器出现问题时,哨兵会自动进行故障迁
移,选举一个新的主服务器。
集群模式 : Redis Cluster 通过将键空间分割为 16384 个槽位,每个主节点负责一部分槽位,实现数
据的分布式存储和高可用性。
每种方式的优缺点和适用场景
主从模式的优缺点 :
优点 :实现读写分离,分担主节点的压力。
缺点 :当主节点宕机时,需要手动切换或等待重启,不具备自动故障恢复功能。
适用场景 :适用于对数据一致性和高可用性要求不高的场景。
哨兵模式的优缺点 :
优点 :自动故障迁移,实现高可用性。
缺点 :配置复杂,需要部署哨兵系统。
适用场景 :适用于对高可用性有较高要求的场景。
集群模式的优缺点 :
优点 :高可用性、高扩展性、数据自动分片和复制。
缺点 :配置复杂,需要多个节点协同工作。
适用场景 :适用于大规模、高并发、高可用的场景。
**1.**主从复制
什么是主从复制
主从复制是将一台 Redis 服务器的数据复制到其他 Redis 服务器,前者叫 master/leader 主节点,后
者成为从节点 slave/follower ,数据库的复制是单项的,只能由主 --> 从, master 以写为主, slave
以读为主,利用主从复制实现读写分离,最低配的主从复制也需要一主二从。
主从复制中,从节点只能进行读操作,如果在从节点执行写命令则会报错,主节点可以执行读写操
作,但我们网网规定主节点只能进行写操作,这样也是符合了读写分离;默认情况下,每个 Redis
服务器都为主节点,即 master 。
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,从节点提供读,即写
redis 数据库时 app 连接主节点,读时连接从节点,分担服务器压力,尤其是写少读多场景下,通
过多个从节点分担读的流量,可以大大提高 redis 服务器并发量 - 高可用基石: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
Redis 主从复制搭建(一主二从)
分别命名 6379 、 6380 、 6381 ,以 6379 为主机
主库 6379 ( master ),从库 6380(slave ), 6381(slave )修改 redis.windows.conf 下端口号
修改 dump.rdb ,该文件是 redis 的 RDB 方式持久化生成的数据文件
注意,三个文件都要改
修改从库 redis.windows.conf
slaveof 主库 IP 主库端口号
masterauth 主库密码
启动主库,在启动从库,进行测试,主库添加数据,从库同步
进入主库,使用命令: info replication 查看是否主从复制
复制的过程原理
1 、 当从库和主库建立 MS 关系后,会向主数据库发送 SYNC 命令;
2 、 主库接收到 SYNC 命令后会开始在后台保存快照( RDB 持久化过程),并将期间接收到的写命令缓
存起来;
3 、 当快照完成后,主 Redis 会将快照文件和所有缓存的写命令发送给从 Redis ;
4 、 从 Redis 接收到后,会载入快照文件并且执行收到的缓存的命令;
5 、 之后,主 Redis 每当接收到写命令时就会将命令发送从 Redis ,从而保证数据的一致;
无磁盘复制
通过前面的复制过程我们了解到,主库接收到 SYNC 的命令时会执行 RDB 过程,即使在配置文件中禁用
RDB 持久化也会生成,那么如果主库所在的服务器磁盘 IO 性能较差,那么这个复制过程就会出现瓶颈,
庆幸的是, Redis 在 2.8.18 版本开始实现了无磁盘复制功能(不过该功能还是处于试验阶段)。
原理:
Redis 在与从数据库进行复制初始化时将不会将快照存储到磁盘,而是直接通过网络发送给从数据库,
避免了 IO 性能差问题。
开启无磁盘复制: repl-diskless-sync yes
复制架构中出现宕机情况,怎么办 ?
如果在主从复制架构中出现宕机的情况,需要分情况看:
1 、 从 Redis 宕机
a) 这个相对而言比较简单,在 Redis 中从库重新启动后会自动加入到主从架构中,自动完成同步数
据;
b) 问题? 如果从库在断开期间,主库的变化不大,从库再次启动后,主库依然会将所有的数据做
RDB 操作吗?还是增量更新?(从库有做持久化的前提下)
i. 不会的,因为在 Redis2.8 版本后就实现了,主从断线后恢复的情况下实现增量复制。
2 、 主 Redis 宕机
a) 这个相对而言就会复杂一些,需要以下 2 步才能完成
i. 第一步,在从数据库中执行 SLAVEOF NO ONE 命令,断开主从关系并且提升为主库继续服务;
ii. 第二步,将主库重新启动后,执行 SLAVEOF 命令,将其设置为其他库的从库,这时数据就能更新
回来;
b) 这个手动完成恢复的过程其实是比较麻烦的并且容易出错,有没有好办法解决呢?当前有的,
Redis 提高的哨兵( sentinel )的功能。
**2.**哨兵
什么是哨兵
哨兵的作用就是对 Redis 的系统的运行情况的监控,它是一个独立进程。它的功能有 2 个:
1 、 监控主数据库和从数据库是否运行正常;
2 、 主数据出现故障后自动将从数据库转化为主数据库;
哨兵模式就是我们常讲的主从切换技术了,在哨兵模式没出来前,当我们的主服务器宕机了之后,需要
人为的去将从机切换成主机去顶一下,在从机中输入命令: slaveof no one , 让 从机 篡位 成为 主机,
而主从机的区别就是主机能 " 写、读 " ,而从机只能 " 读 " ,而人为干预主从切换会造成一段时间内服务不
可以使用的问题,于是在 Redis2.8 之后正式的提供了 Sentinel (哨兵模式)架构来解决这个问题,所以
哨兵模式也可以理解为:当 某门派大佬驾崩的时候,根据门派内的投票数直接让新老大上位
哨兵模式是一个独立的进程,做为进程,它会独立运行,原理就是通过发送命令,等待 Redis 服务器响
应,从而监控运行的多个 Redis 主从机
这个时候大家会想,如果在老大没了的时候,哨兵也没了咋整啊?整不下去了啊
一般来说,哨兵是不会出现事故的,那万一出现事故了呢?为了以防万一,那就再配一个哨兵的集群,
让他们相互试探有没有挂掉,如果集群里的哨兵都挂了,那么恭喜你 · ,可以去买彩票了
单个哨兵的架构
多个哨兵的架构
多个哨兵,不仅同时监控主从数据库,而且哨兵之间互为监控。
哨兵搭建(一主二从三哨兵)
在每个 redis 文件夹下创建 sentinel.conf 文件配置哨兵信息
编写配置信息
哨兵 sentinel 实例运行的端口 默认 26379
port 26379
本地 ip
bind 127.0.0.1
哨兵监听的主服务器 后面的 1 表示主机挂掉以后进行投票,只需要 2 票就可以从机变主机
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
设置未得到主机响应时间,此处代表 5 秒未响应视为宕机
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
设置等待主机活动时间,此处代表 5 秒主机未活动,则重新选举主机
sentinel failover-timeout mymaster 5000
设置主机的密码(无密码可以省略)
sentinel auth-pass mymaster 123456
设置重新选举主机后,同一时间同步数据的从机数量,此处代表重新选举主机后,每次 2 台从机同#步主机数
#据,直到所从
机同步结束
sentinel config-epoch mymaster 2
执行故障转移时, 最多有 2 个从服务器同时对新的主服务器进行同步
sentinel leader-epoch mymaster 2
注意:
三个都需要修改 port 分别是 26379 , 26380 , 26381
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 端口号 6379 不需要修改 三个文件都一样
在每个 redis 文件夹下创建 startup_sentinel.bat 文件用于运行 sentinel.conf
记事本打开 bat 文件文件,写入内容 redis - server.exe sentinel.conf -- sentinel
运行 redis 三个服务,并使用命令检查是否主从复制 info replication
注意先启动主,在启动从
在启动 startup_sentinel.bat 三个都要启动
哨兵测试
从机宕机
使用命令 shutdown 关闭一个从机(或直接关闭)
80 宕机