Redis集群介绍——主从、哨兵、集群

Redis集群介绍

集群里有三大模式：

Redis主从模式：一主一从或一主多从，自带读写分离，负载均衡；

Redis哨兵模式：高可用，主服务器宕机，从服务器变为主服务器；

Redis集群模式（分片）：将数据拆分存储到多个Redis主从集群中。访问任何一台服务器都可以查到所有数据。

Redis主从模式

原理： 第一次同步时，使用RDB（快照），在同步时，主服务器产生的数据，会记录偏移量，在同步完成后，进行偏移量的同步。

之后的同步的数据是通过AOF日志方式同步的。

工作机制（了解）

当slave启动后，主动向master发送SYNC命令；
master接受到SYNC命令后在后台保存快照（RDB持久化）和缓存保存快照这段时间的命令；
然后将保存的快照文件和缓存的命令发送给slave；
slave收到快照文件和命令后加载快照文件和缓存的执行命令；
复制初始化后，master每次收到的写命令都会同步发送给slave，保证主从数据一致性。

缺点： 只有主服务器能写入数据，从服务器只能读，主服务器一旦宕机，导致无法写入数据。

哨兵模式

功能：

监控所有Redis服务器，重点监控主服务器，1秒ping一次主，10秒ping一次从；
主服务器宕机主观下线，10秒后未恢复，客观下线，选举新的主服务器，根据条件（数据完整性、服务器性能）；
通知其他从服务器，主从变更，让其他从服务器链接新的主服务器。

多哨兵模式：

·哨兵监控主从的同时，也监控其他哨兵。

·当主宕机，哨兵中选出一个哨兵，这个哨兵再从其他从服务器中选出新的主。

工作机制（了解）

每个sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的master，slave以及其他sentinel实例发送一个 PING 命令
如果一个实例距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值，则这个实例会被sentinel标记为主观下线。
如果一个master被标记为主观下线，则正在监视这个master的所有sentinel要以每秒一次的频率确认master的确进入了主观下线状态
当有足够数量的sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认master的确进入了主观下线状态，则master会被标记为客观下线
在一般情况下，每个sentinel会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有master，slave发送 INFO 命令
当master被sentinel标记为客观下线时，sentinel向下线的master的所有slave发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为 1 秒一次
若没有足够数量的sentinel同意master已经下线，master的客观下线状态就会被移除；
若master重新向sentinel的 PING 命令返回有效回复，master的主观下线状态就会被移除

Redis集群模式

集群=哨兵+主从+分片，实现高扩展性

集群模式特点

多个redis节点网络互联，数据共享

支持在线增加、删除节点

客户端可以连接任何一个主节点进行读写

优点：

多个redis节点网络互联，数据共享；
所有的节点都是一主一从（也可以是一主多从），其中从不提供服务，仅作为备用；
支持在线增加、删除节点；
客户端可以连接任何一个主节点进行读写；

缺点：

不支持同时处理多个key（如MSET/MGET），因为redis需要把key均匀分布在各个节点上；
并发量很高的情况下同时创建key-value会降低性能并导致不可预测的行为。

集群工作方式

哈希槽：默认Redis官方在Redis集群模式中内置了16384个槽

插槽的取值范围是：0-16383。cluster，可以理解为是一个集群管理的插件。

当我们的存取 Key的时候，Redis 会根据算法得出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，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。

1 % 16384 = 1

Redis重定向：在Redis集群任意节点查询或存储修改数据时，通过哈希槽运算，未命中节点，则会重新计算查找节点。

集群模式的搭建⭐⭐⭐（单机多实例）

第一步：创建一个文件夹redis-cluster，然后在其下面分别创建6个文件夹如下：

[root@localhost ~]# cd /usr/local/redis

[root@localhost redis]# ls

bin data etc logs redis.pid

[root@localhost redis]# mkdir redis-cluster

[root@localhost redis]# cd redis-cluster/

[root@localhost redis-cluster]# mkdir 700{1..6}

[root@localhost redis-cluster]# ls

7001 7002 7003 7004 7005 7006

第二步：把之前的redis.conf配置文件分别copy到700*下

# 返回redis目录里

cd ../

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7001/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7002/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7003/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7004/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7005/redis.conf

[root@localhost redis -cluster ]# cp . . /etc/redis.conf 7006

[root@localhost redis-cluster]# tree

第三步：修改集群配置

[root@zuolaoshi redis]# vim ./redis-cluster/7001/redis.conf

以下是全部修改内容：

bind 192.168.221.1 29

port 7001

pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/7001/redis.pid

logfile "/usr/local/redis/logs/redis-7001.log"

dir /usr/local/redis/redis-cluster/7001/

appendonly yes

cluster-enabled yes

cluster-config-file nodes7001.conf

cluster-node-timeout 5000

# 切换到cluster比较方便

[root@localhost redis]# cd redis-cluster/

# 刷新一下7001的配置文件

[root@localhost redis-cluster]# redis-server 7001/redis.conf

# 查看是否开启

[root@localhost redis-cluster]# netstat -lnutp | grep 7001

#会出现

tcp 0 0 192.168.221.129:17001 0.0.0.0:* LISTEN 66164/redis-server

tcp 0 0 192.168.221.129:7001 0.0.0.0:* LISTEN 66164/redis-server

tcp6 0 0 ::1:17001 :::* LISTEN 66164/redis-server

tcp6 0 0 ::1:7001 :::* LISTEN 66164/redis-server

# 把修改好的配置文件覆盖到7002到7006的配置文件上

[root@localhost redis-cluster]# cp 7001/redis.conf 7002/redis.conf

cp：是否覆盖"7002/redis.conf"？ y

# 修改每一个配置文件（五个文件都重复这个步骤）

[root@localhost redis-cluster]# vim 7002/redis.conf

:%s/7001/7002/g

[root@localhost redis-cluster]# redis-server 7002/redis.conf

[root@localhost redis-cluster]# netstat -lnutp | grep 7002

！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

中途换成Ubuntu，安装了Redis，互传了redis-cluster目录，改了IP，别的都没有变，建议下次直接使用Ubuntu：

scp -r root@192.168.221.10:/usr/local/redis/redis-cluster /usr/local/redis/

先进入/usr/local/redis目录里

cd /usr/local/redis/

！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

# 安装ruby

apt install ruby Y

gem install redis

# 创建集群

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli --cluster create 192.168.221.129:7001 192.168.221.129:7002 192.168.221.129:7003 192.168.221.129:7004 192.168.221.129:7005 192.168.221.129:7006 --cluster-replicas 1

出现

最后出现绿色OK就成功了

# 查看Redis服务状态

ps -ef | grep redis

# 进入7001端口

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli -c -h 192.168.221.129 -p 7001

192.168.221.129:7001> info cluster

# Cluster

cluster_enabled:1 #节点是否为cluster模式，1是0否

# 测试操作

192.168.221.129:7001> exit

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli -c -h 192.168.221.129 -p 7005

192.168.221.129:7005> set b fdfsfsd

-> Redirected to slot [3300] located at 192.168.221.129:7001

192.168.221.129:7001> get b

"fdfsfsd"

192.168.221.129:7001> set c fdsfdfdsfds

-> Redirected to slot [7365] located at 192.168.221.129:7002

192.168.221.129:7002> get c

"fdsfdfdsfds"

192.168.221.129:7002> set x fdsfdsfsdf

-> Redirected to slot [16287] located at 192.168.221.129:7003

192.168.221.129:7003> keys *

192.168.221.129:7003> get b

-> Redirected to slot [3300] located at 192.168.221.129:7001

"fdfsfsd"

192.168.221.129:7001> keys *

192.168.221.129:7001> set d fdsfdsfsd

-> Redirected to slot [11298] located at 192.168.221.129:7003

192.168.221.129:7003> get d

"fdsfdsfsd"

192.168.221.129:7003> set x zhangsan

192.168.221.129:7003> get x

"zhangsan"

192.168.221.129:7003> exit

实验：一主两从三哨兵⭐⭐⭐

一、安装好Redis

192.168.221.20 Redis（主）

192.168.221.30 Redis（从）

192.168.221.40 Redis（从）

++++安装Redis++++

二、多机主从配置一主二从

2 .1、准备工作

开启三台虚拟主机 20 、 30 、 40 ，分别安装redis

检查 防火墙 、挂载光盘

systemctl status firewalld

mount /dev/cdrom /media

2 .2、配置主机和从机

# 修改配置文件redis.conf

vim /usr/local/redis/etc/redis.conf

主机配置

bind 0 .0.0. 0 #将bind 127.0.0.1 注释掉或 者改成 bind 0.0.0.0

port 6379 #改变其服务端口 为6379

daemonize yes #修改服务为后台运行

#指定不同的pid文件，注意三份配置文件不同。

pidfile /usr/local/redis/redis.pid

#指定log日志路径，自己配，要求不同。

logfile "/usr/local/redis/log s /redis.log"

#这个指定rdb文件和aof文件的路径配置，要求改成不同。

dir /usr/local/redis/data

# 密码设置

masterauth 123 #从服务到主服务的认证密码 （三台都配置）

requirepass 123 #客户端访问需要密码验证 （三台都配置）

从机配置

#主服务这句话注释，从服务配置的两台需要开启。配置主服务的ip的port。

replicaof 192.168.221.20 6379

2.3、启动服务

分别启动三台主机的redis服务器端服务

./bin/redis-server ./etc/redis.conf

ps -ef|grep redis

分别启动三台主机客户端服务

./bin/redis-cli

# 查看主从的从属信息

127.0.0.1:6379> info replication

# 如果从服务器没有变成从服务，就手动设置从属

127.0.0.1:6379> slaveof 192.168.221.20 6379

# 关闭从属功能

127.0.0.1:6379> slaveof no one

# 转而对新服务器进行同步

127.0.0.1:6379> slaveof host port(比如：slaveof 192.168.221.30 6379)

三、设置单哨兵（在主服务器上）

# 备份配置文件

[root@localhost /]# cp /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf /usr/local/redis/etc/sentinel.conf

# 进入etc目录

[root@localhost /]# cd /usr/local/redis/etc/

# 排除哨兵配置文件里的注释信息（如果没注释大约在第84行）

[root@localhost etc]# grep -Ev "^$|^#" /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf > /etc/ redis/ sentinel.conf

# 编辑哨兵配置文件

[root@localhost etc# vim sentinel.conf

++++++++++++++++++++++++++++++++

pidfile "/var/run/redis-sentinel.pid"

logfile "/usr/local/redis/logs/sentinel.log"

dir "/usr/local/redis/data"

sentinel monitor mymaster 192.168.221.20 6379 1 # mymaster是监控主数据的名称，命名时可以使用大小写字母和".-_"符号；后面是主机IP、端口号和哨兵的数量，少数服从多数的命令

sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000

sentinel failover-timeout mymaster 15000

++++++++++++++++++++++++++++++++

# 返回到redis目录里

[root@localhost etc]# cd ../

# 启动哨兵实时查看情况

[root@localhost redis]# ./bin/redis-sentinel ./etc/ sentinel.conf 或者 ./bin/redis-server ./etc/sentinel.conf --sentinel

从机宕机

\[root@localhost bin\]# cd \[root@localhost \~\]# /etc/init.d/redis stop Stopping Redis... Redis stopped. # 哨兵认为主观宕机 \[root@localhost \~\]# /etc/init.d/redis start Starting Redis... Redis started. # 哨兵取消主观宕机，检测到192.168.221.30重启/恢复上线 # 192.168.221.30重新同步为从节点 ##### ****主机宕机**** \[root@localhost redis\]# cd \[root@localhost \~\]# /etc/init.d/redis stop Stopping Redis... Redis stopped. # 哨兵主观+客观宕机 （达到法定票数，这里quorum 1/1表示1个哨兵同意即可） # 进入新的 "纪元"（类似选举轮次），保障故障转移流程有序 # 尝试执行故障转移，选主从节点重新挂载 # 哨兵集群选举出"主导哨兵"，由它主导后续故障转移操作 # 把一个从节点选为新的主节点 # 其他从节点重新挂载新的主节点 *# 测试哨兵连接* *redis-cli -p 26379 sentinel masters* *# 通过哨兵获取当前主节点的IP和端口* *redis-cli -p 26379 sentinel get-master-addr-by-name mymaster* #### ******四、多哨兵连接（一主两从都配置）****** *# 接单哨兵结尾的192.168.221.* *40变为主节点* *开始：* *# 修改* *主节点配置文件：* *vim /etc/redis/redis.conf* ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ bind 0.0.0.0 protected no # 关闭加密保护 否则从节点无法连接 daemonize yes # 开启后台模式将no改为yes timeout 300 # 连接超时时间 port 6379 # 端口号 logfile "/usr/local/redis/logs/redis.log" # 存放日志 pidfile /usr/local/redis/redis.pid # 定义pid文件 dbfilename dump.rdb dir /usr/local/redis/data # 用于存放数据（目录需提前创建） save 3600 1 save 300 100 save 60 10000 # snapshot触发的时机 stop-writes-on-bgsave-error yes # 当snapshot时出现错误无法继续时，阻塞客户端"变更操作"，"错误"可能因为磁盘已满/磁盘故障/OS级别异常等 rdbcompression yes # 启用rdb文件压缩，默认为"yes"，压缩往往意味着"额外的cpu消耗"，同时也意味这较小的文件尺寸以及较短的网络传输时间 *appendonly yes* # 开启aof功能,只有在"yes"下，aof重写/文件同步等特性才会生效 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ *#* *修改从节点配置文件:* *vim /etc/redis/redis.conf* *+++++++++++++++++++++++++++++++++* *replicaof 192.168.* *221.40* *6379* *##添加 master IP和端口（注意：老版本的redis是搜索 slaveof 有些许区别）* *+++++++++++++++++++++++++++++++++* 启动测试 测试 ****##--\>master节点操作**** /etc/init.d/redis restart 127.0.0.1:6379\> ping PONG 127.0.0.1:6379\> set name jack OK 127.0.0.1:6379\> get name "jack" ##查看连接状态 127.0.0.1:6379\> info replication # Replication role:master connected_slaves:2 ##两个从节点 slave0:ip=192.168.8.12,port=6379,state=online,offset=6535,lag=0 slave1:ip=192.168.8.13,port=6379,state=online,offset=6535,lag=0 ****##--\>从节点操作**** /etc/init.d/redis restart 127.0.0.1:6379\> ping PONG 127.0.0.1:6379\> get name "jack" ##查看连接状态 127.0.0.1:6379\> info replication # Replication role:slave master_host:192.168.221.40 master_port:6379 master_link_status:up *# 排除哨兵配置文件里的注释信息并把它生成一个新文件（如果不注释，大约在第84行，需要提前备份一个新的配置文件* *cp /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf* */usr/local/redis/sentinel.conf* *）* *\[root@localhost \~\]#* *grep -Ev "\^$\|\^#" /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf \>* */usr/local/redis/* *sentinel.conf* *# 编辑哨兵配置文件* *\[root@localhost \~\]#* *vim /usr/local/redis/sentinel.conf* ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ *port 26379* *protected-mode no* *daemonize yes* *pidfile /var/run/redis-sentinel.pid* *logfile "/usr/local/redis/logs/sentinel.log"* *dir /tmp* *sentinel monitor mymaster 192.168.221.40 6379 2* *sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000* *acllog-max-len 128* *sentinel parallel-syncs mymaster 1* *sentinel failover-timeout mymaster 180000* *sentinel deny-scripts-reconfig yes* *SENTINEL resolve-hostnames no* *SENTINEL announce-hostnames no* ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ *保存退出* *# 将配置文件发送到另外两台服务器* *scp /usr/local/redis/sentinel.conf 192.168.* *221.20* *:/usr/local/redis/* *yes* *输入20的密码* *scp /usr/local/redis/sentinel.conf 192.168.* *221.30* *:/usr/local/redis/* *yes* *输入30的密码* *# 如需查看是否一致，可以在另外两台输入* *cat /usr/local/redis/sentinel.conf* *一致则说明发送成功* *# 启动测试* *（三台机器均启动）* *##* *启动哨兵* *cd /usr/local/redis/* *redis-sentinel sentinel.conf* *##* *动态查看* *tail -f /usr/local/redis/logs/sentinel.log* *Ctrl+C* *退出* *##主节点* *\[root@localhost redis\]#* *redis-cli* *127.0.0.1:6379\>* *info replication* # Replication role:master connected_slaves:2 slave0:ip=192.168.221.20,port=6379,state=online,offset=547559,lag=0 slave1:ip=192.168.221.30,port=6379,state=online,offset=547559,lag=0 *##* *停止主节点redis* *（后面要有耐心，多等待一会儿）* *127.0.0.1:6379\>* *exit* *\[root@redis-master redis\]#* *netstat -tnlp* *# 会出现* Active Internet connections (only servers) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name tcp 0 0 0.0.0.0:26379 0.0.0.0:\* LISTEN 15630/redis-sentine tcp 0 0 0.0.0.0:6379 0.0.0.0:\* LISTEN 14351/redis-server tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:\* LISTEN 743/rpcbind tcp 0 0 0.0.0.0:6032 0.0.0.0:\* LISTEN 1562/proxysql tcp 0 0 0.0.0.0:6033 0.0.0.0:\* LISTEN 1562/proxysql tcp 0 0 192.168.122.1:53 0.0.0.0:\* LISTEN 1698/dnsmasq tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:\* LISTEN 1116/sshd tcp 0 0 127.0.0.1:631 0.0.0.0:\* LISTEN 1119/cupsd tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:\* LISTEN 1622/master tcp 0 0 127.0.0.1:6010 0.0.0.0:\* LISTEN 13696/sshd: root@pt tcp 0 0 127.0.0.1:6011 0.0.0.0:\* LISTEN 15015/sshd: root@pt tcp6 0 0 :::26379 :::\* LISTEN 15630/redis-sentine tcp6 0 0 ::1:6379 :::\* LISTEN 14351/redis-server tcp6 0 0 :::111 :::\* LISTEN 743/rpcbind tcp6 0 0 :::22 :::\* LISTEN 1116/sshd tcp6 0 0 ::1:631 :::\* LISTEN 1119/cupsd tcp6 0 0 ::1:25 :::\* LISTEN 1622/master tcp6 0 0 ::1:6010 :::\* LISTEN 13696/sshd: root@pt tcp6 0 0 ::1:6011 :::\* LISTEN 15015/sshd: root@pt tcp6 0 0 :::33060 :::\* LISTEN 1595/mysqld tcp6 0 0 :::3306 :::\* LISTEN 1595/mysqld *\[root@localhost redis\]#* *kill 14351* *##--* *新的主节点* *机器* *192.168.221.30（到时候两台都登陆）* *127.0.0.1:6379\>* *redis-cli* *127.0.0.1:6379\>* *info replication* *# 出现下面这个说明正在转换身份* Error: Server closed the connection # Replication role:master connected_slaves:1 slave0:ip=192.168.221.20,port=6379,state=online,offset=738791,lag=1 *##已实现故障转移* *##--* *启动故障机器* *192.168.221.40* *\[root@localhost redis\]#* */etc/init.d/redis start* *\[root@localhost redis\]#* *redis-cli* *127.0.0.1:6379\>* *info replication* # Replication role:slave master_host:192.168.221.30 master_port:6379 master_link_status:up #恢复的机器会自动加入集群降为从节点

Redis集群介绍——主从、哨兵、集群