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Redis主从复制、哨兵模式、集群
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互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Redis主从复制、哨兵模式、集群,小编现在分享给大家,供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含10932字,纯文字阅读大概需要16分钟。
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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;
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。
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
主机 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master | CentOS7 | 192.168.109.12 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave1 | CentOS7 | 192.168.109.22 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave2 | CentOS7 | 192.168.109.33 | redis-5.0.7.tar.gz |
master 、slave1、slave2
systemctl stop firewalld
setenforce 0
1)安装Redis
yum install -y gcc gcc-c++ make
cd /opt
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz
cd /opt/redis-5.0.7/
make && make PREFIX=/usr/local/redis install
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.s
......
#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-server
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
master
2)修改Master节点Redis配置文件
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
slave1、slave2
3)修改Slave节点Redis配置文件
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 192.168.109.12 6379
#700行,开启AOF持久化功能
appendonly yes
/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
#在Master节点上验证从节点
redis-cli info replication
#从节点查看master信息
redis-cli info replication
二、Redis 哨兵模式
1、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
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,所有节点上都需要部署哨兵模式,哨兵模式会监控所有的 Redis 工作节点是否正常,当 Master 出现问题的时候,因为其他节点与主节点失去联系,因此会投票,投票过半就认为这个 Master 的确出现问题,然后会通知哨兵间,然后从 Slaves 中选取一个作为新的 Master。
注意: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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、哨兵模式的搭建
主机 | 操作系统 | IP地址 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master | CentOS7 | 192.168.109.12 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave1 | CentOS7 | 192.168.1109.22 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave2 | CentOS7 | 192.168.109.33 | redis-5.0.7.tar.gz |
master 、slave1、slave2
1)修改 Redis 配置文件
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192.168.1109.12:6379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 192.168.109.12 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 180000
2)启动哨兵模式(先启master,再启slave)
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
- master
- slave1、2
3)查看哨兵模式信息
redis-cli -p 26379 info Sentinel #26379是哨兵默认监听端口
4)故障模拟
- master
#查看redis-server进程号
[root@master redis-5.0.7]# ps aux | grep redis
root 9052 0.1 0.4 156552 7928 ? Ssl 08:56 0:08 /usr/local/redis/bin/redis-server 0.0.0.0:6379
root 10076 0.3 0.4 153992 7884 ? Ssl 10:05 0:02 redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root 10240 0.0 0.0 112828 984 pts/3 S+ 10:20 0:00 grep --color=auto redis
#杀死 Master 节点上redis-server的进程号,模拟故障
kill -9 9052 #Master节点上redis-server的进程号
5)验证结果
- master
tail -f /var/log/sentinel.log
redis-cli -p 26379 info Sentinel
三、Redis 群集模式
1、redis集群
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
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。
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
-
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
4、搭建Redis 群集模式
redis的集群一般需要6个节点,3主3从。方便起见,这里所有节点在6台服务器上模拟:
以IP及端口号进行区分,redis集群模式可以指定端口,不是只能使用6379端口,如果不想改的话也可以全都使用一个端口,这样创建目录和修改配置的时候更方便,所有节点除了监听的ip不一样以外没什么不同。
主机 | 操作系统 | IP:端口 | 安装包 |
---|---|---|---|
Master1 | CentOS7 | 192.168.109.7:6501 | redis-5.0.7.tar.gz |
Master2 | CentOS7 | 192.168.109.3:6502 | redis-5.0.7.tar.gz |
Master3 | CentOS7 | 192.168.109.12:6503 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave1 | CentOS7 | 192.168.109.22:6504 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave2 | CentOS7 | 192.168.109.33:6505 | redis-5.0.7.tar.gz |
Slave3 | CentOS7 | 192.168.109.5:6506 | redis-5.0.7.tar.gz |
先在六台服务器上安装redis数据库
所有节点
1)创建并复制相关文件
cd /etc/redis/
#创建文件,文件名要根据端口创建,方便区别(6501\6502\...6506)
mkdir -p redis-cluster/redis6501
cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6501/
cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6501/
master1
2)修改配置文件,开启群集功能
#注意文件名,IP,端口
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6501
vim redis.conf
#69行,修改bind项,监听自己的IP
bind 192.168.109.7
#88行,修改,关闭保护模式
protected-mode no
#92行,修改,redis监听端口
port 6501
#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-6501.conf
#846行,取消注释,群集超时时间设置
cluster-node-timeout 15000
master1节点上配置好的文件复制到其他节点
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6501/redis.conf root@192.168.109.3:/etc/redis/redis-cluster/redis6502/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6501/redis.conf root@192.168.109.12:/etc/redis/redis-cluster/redis6503/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6501/redis.conf root@192.168.109.22:/etc/redis/redis-cluster/redis6504/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6501/redis.conf root@192.168.109.33:/etc/redis/redis-cluster/redis6505/redis.conf
scp /etc/redis/redis-cluster/redis6501/redis.conf root@192.168.109.5:/etc/redis/redis-cluster/redis6506/redis.conf
除master1外的节点
改动不同点
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6502
vim redis.conf
#69行,修改bind项,监听自己的IP
bind 192.168.109.3
#92行,修改,redis监听端口
port 6502
#840行,取消注释,修改,群集名称文件设置
cluster-config-file nodes-6502.conf
所有节点
3)启动redis节点
#每台服务器进入对应的文件中,执行命令
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6501/
redis-server redis.conf
ps -ef | grep redis
master1
4)启动集群
redis-cli --cluster create 192.168.109.7:6501 192.168.109.3:6502 192.168.109.12:6503 192.168.109.22:6504 192.168.109.33:6505 192.168.109.5:6506 --cluster-replicas 1
5)测试群集
redis-cli -h 192.168.109.7 -p 6501 -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 zhangsan
cluster keyslot test #查看name键的槽编号
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的Redis主从复制、哨兵模式、集群全部内容,希望文章能够帮你解决Redis主从复制、哨兵模式、集群所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错,欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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