Redis高可用方案

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Redis高可用方案-哨兵与集群

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Redis高可用方案

一.名词解释

二.主从复制

       Redis主从复制模式可以将主节点的数据同步给从节点，从而保障当主节点不可达的情况下，从节点可以作为

后备顶上来，并且可以保障数据尽量不丢失（主从复制可以保障最终一致性）。第二，从节点可以扩展主节点的读

能力，一旦主节点不能支持大规模并发量的读操作，从节点可以在一定程度上分担主节点的压力。

      主从复制面临的问题：

      1.当主节点发生故障的时候，需要手动的将一个从节点晋升为主节点，同时通知应用方修改主节点地址并重启

         应用，同时需要命令其它从节点复制新的主节点，整个过程需要人工干预。

      2.主节点的写能力受到单机的限制。

      3.主节点的存储能力受到单机的限制。

三. 原始的故障迁移

      1.主节点发生故障后，客户端连接主节点失败，两个从节点与主节点连接失败造成复制中断。

    2.如果主节点无法正常启动，需要选出一个从节点(slave-1),对其执行slaveof  no one命令使其成为新的主节

       3.原来的从节点（slave-1）成为新的主节点后，更新应用方的主节点信息，重新启动应用方。

       4.客户端命令另一个从节点（slave-2）去复制新的主节点

       5.待原来的主节点恢复后，让它去复制新的主节点

四.Redis Sentinel的高可用

    当主节点出现故障时，Redis Sentinel能自动完成故障发现和故障转移，并通知应用方，从而实现真正的高可用。

RedisSentine是一个分布式架构，其中包含若干个Sentinel节点和Redis数据节点，每个Sentinel节点会对数据节点和

其余Sentinel节点进行监控，当它发现节点不可达时，会对节点做下线标识。如果被标识的是“主节点”，它还会和

其他的Sentinel节点进行“协商”，当大多数Sentinel节点都认为主节点不可达时，它们会选举一个Sentinel节点来完

成自动故障转移的工作，同时会将这个变化实时通知给Redis应用方。整个过程是自动的，不需要人工干预，解决了

Redis的高可用问题。

       Redis Sentinel包含了若干个Sentinel节点，这样做也带来了两个好处：

       1. 对节点的故障判断是由多个Sentinel节点共同完成，这样可以有效的防止误判。

       2. Sentinel节点集合是由若干个Sentinel节点组成的，这样即使个别Sentinel节点不可用，整个Sentinel节点集合依

           然是健壮的。

       Redis Sentinel具有以下几个功能：

       1.监控：Sentinel会定期检测Redis数据节点、其余Sentinel节点是否可到达

       2.通知：Sentinel会将故障转移的结果通知给应用方。

       3.主节点故障转移：实现从节点晋升为主节点并维护后续正确的主从关系。

       4.配置提供者：在RedisSentinel结构中，客户端在初始化的时候连接的是Sentinel节点集合，从中获取主节点信息。

五. Redis Sentinel拓扑结构

六. Redis Sentinel节点发现和监控机制

Redis Sentinel通过三个定时监控任务完成对各个节点的发现和监控：

    1.每隔10秒，每个Sentinel会向主节点和从节点发送info命令获取最新的拓扑结构。

    2.每隔2秒，每个Sentinel节点会向Redis数据节点的_sentinel_：hello频道上发送该Senitnel节点对于主节点的判断。

       以及当前Sentinel节点的信息，同时每个Sentinel节点也会订阅该频道，来了解其他Sentinel节点以及他们对主节

       点的判断。这个定时任务可以完成以下两个工作：

       （1）发现新的Sentinel节点：通过订阅主节点的_Sentinel_:hello了解其他Sentinel节点信息。如果是新加入的

                Sentinel节点，将该Sentinel节点信息保存起来，并与改Sentinel节点创建连接

       （2）Sentinel节点之间交换主节点状态，作为后面客观下线以及领导者选举的依据

    3.每隔1秒，每个Sentinel节点会向主节点、从节点、其余Sentinel节点发送一条ping命令做一次心跳检测，来确认

       当前节点是否可达。与主节点，从节点，其余Sentinel都建立起连接，实现了对每个节点的监控。这个定时任务

       是节点失败判定的重要依据。

七. Redis Sentinel部署技巧

    1.Sentinel节点不应该部署在一台物理机上。

    2.部署至少三个且奇数个的Sentinel节点

    3.只有一套Sentinel，还是每个主节点配置一套Sentinel的讨论的建议方案是如果Sentinel节点集合监控的是同一个

       业务的多个主节点集合，那么使用方案一，否则使用方案2. 

八. Redis Cluster|数据分区  

Redis数据分区：RedisCluster采用虚拟槽分区，所有的键根据哈希函数映射到0-16383整数槽内，

计算公式：slot=CRC16(key) &16383。每一个节点负责维护一部分槽以及槽所映射的键值数据。

Redis虚拟槽分区的特点：

1.解耦数据和节点之间的关系，简化了节点扩容和收缩的难度

2.节点自身维护槽的映射关系，不需要客户端或者代理服务维护槽分区元数据

3.支持节点、槽、键之间的映射查询，用于数据路由、在线伸缩等场景。
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内容总结

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