目錄

寫在前面

一、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器高可用

二、 Sentinel （哨兵）是啥？

三、部署 Sentinel過程?

1、初始化服務(wù)器

2、將普通的Redis服務(wù)器使用的代碼替換成sentinel專用代碼

3、初始化sentinel狀態(tài)

4、創(chuàng)建連向主服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接

5、哨兵監(jiān)控實現(xiàn)原理

四、分布式數(shù)據(jù)庫高并發(fā)

五、Redis集群是如何實現(xiàn)的？

1、【槽指派】

2、【重新分片】

3、【MOVED錯誤】

4、【ASK錯誤】

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寫在前面

最近博主學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫方面的知識，也算是小白入門，大家伙來一起學(xué)習(xí)交流，我邊看書邊記錄總結(jié)，馬上又開啟新的一周，趕緊把過去一周零散學(xué)習(xí)的知識記錄下來，以作備忘。

或許你了解高級開發(fā)運維知識，對高可用、高并發(fā)、分布式略知一二，或許你跟我一樣剛剛?cè)腴T，那就看完本篇，應(yīng)該有所收獲，其實這篇總結(jié)的知識點不難，是最基礎(chǔ)的Redis多機數(shù)據(jù)庫下的哨兵架構(gòu)和集群架構(gòu)。可能單純的文字描述閱讀起來有點枯燥，但內(nèi)容算是干貨總結(jié)，值得閱讀，最后一鍵三連更好哈 ：）

有趣的內(nèi)容大家可以看看我的博客，例如這篇：我之前做的這個《口罩預(yù)約管理系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫設(shè)計（前端+PHP+MySQL）》（有興趣可以瞧瞧，完整項目源碼和教程已上傳CSDN）。

還有《Socket網(wǎng)絡(luò)編程專欄》：https://blog.csdn.net/charzous/category_10465473.html? 里面有好玩的小程序（模擬QQ郵箱、實時聊天小程序、C/S架構(gòu)的通信等）。

一、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器高可用

高可用性（High Availability）是系統(tǒng)開發(fā)中是經(jīng)常提到的一個名詞，現(xiàn)在來看看它具體指的是什么，顧名思義，就是保證某種事物可用性很高，不容易出現(xiàn)問題，對于服務(wù)器來講，那它指的就是來描述一個系統(tǒng)經(jīng)過專門的設(shè)計，從而增加正常運行時間，減少故障或者宕機停工時間，而保持其服務(wù)的高度可用性。

二、 Sentinel （哨兵）是啥？

出現(xiàn)的問題是：Redis主從復(fù)制模式下，當(dāng)主服務(wù)器由于故障不能提供服務(wù)，需要人工將從節(jié)點晉升為主節(jié)點，同時需要更新應(yīng)用方的主節(jié)點地址。這種故障處理方法明顯是低效且繁瑣的。

由此，Redis服務(wù)器為了保證高可用性，Sentinel（哨兵）架構(gòu)誕生了！

sentinel架構(gòu)就是Redis高可用的解決方案。（圖片來源：Redis開發(fā)與運維）

• 它是由一個或多個sentinel實例組成的sentinel系統(tǒng)，可以監(jiān)視任意多個主服務(wù)器，以及其下從服務(wù)器。
• 在被監(jiān)視的主服務(wù)器進入下線狀態(tài)時，自動將下屬的某個服務(wù)器升級為新的主服務(wù)器，代替下線的主服務(wù)器繼續(xù)處理命令請求。

三、部署 Sentinel過程?

sentinel系統(tǒng)的部署大概有下面幾個步驟：啟動和初始化sentinel命令：

redis-sentinel sentinel.conf?

sentinel架構(gòu)部署如圖：?

1、初始化服務(wù)器

Sentinel 執(zhí)行的工作和普通 Redis 服務(wù)器執(zhí)行的工作不同， 所以 Sentinel 的初始化過程和普通 Redis 服務(wù)器的初始化過程并不完全相同。

比如說， 普通服務(wù)器在初始化時會通過載入 RDB 文件或者 AOF 文件來還原數(shù)據(jù)庫狀態(tài)， 但是Sentinel 并不使用數(shù)據(jù)庫， 所以初始化 Sentinel 時就不會載入 RDB 文件或者 AOF 文件。

2、將普通的Redis服務(wù)器使用的代碼替換成sentinel專用代碼

使用REDIS_SENTINEL_PORT端口26379。命令列表包括：ping、sentinel、subscribe、unsubscribe、psubscribe、punsubscribe、info。

Sentinel 則使用 sentinel.c/sentinelcmds 作為服務(wù)器的命令表，具體如下：

struct redisCommand sentinelcmds[] = {{"ping",pingCommand,1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"sentinel",sentinelCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"subscribe",subscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"unsubscribe",unsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"psubscribe",psubscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"punsubscribe",punsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"info",sentinelInfoCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0} };

3、初始化sentinel狀態(tài)

其中，master屬性記錄了所有被監(jiān)視的主服務(wù)器的相關(guān)信息，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是字典。

• 字典的鍵是被監(jiān)視主服務(wù)器的名字。
• 而字典的值是被監(jiān)視主服務(wù)器對應(yīng)的?sentinel.c/sentinelRedisInstance?結(jié)構(gòu)。

4、創(chuàng)建連向主服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)連接

一個是命令連接，專門用于向主服務(wù)器發(fā)送的命令，并接受命令回復(fù)。
一個是訂閱連接，專用用于訂閱主服務(wù)器的__sentinel__:hello頻道，保證頻道信息不丟失。

為什么有訂閱連接？

在 Redis 目前的發(fā)布與訂閱功能中， 被發(fā)送的信息都不會保存在 Redis 服務(wù)器里面， 如果在信息發(fā)送時， 想要接收信息的客戶端不在線或者斷線， 那么這個客戶端就會丟失這條信息。

因此， 為了不丟失?__sentinel__:hello?頻道的任何信息， Sentinel 必須專門用一個訂閱連接來接收該頻道的信息。

因為 Sentinel 需要與多個實例創(chuàng)建多個網(wǎng)絡(luò)連接， 所以 Sentinel 使用的是異步連接。

5、哨兵監(jiān)控實現(xiàn)原理

?Redis Sentinel通過三個定時監(jiān)控任務(wù)完成對各個節(jié)點發(fā)現(xiàn)和監(jiān)控，是判定節(jié)點不可達的重要保證。

任務(wù)1：每隔10秒，每個Sentinel節(jié)點會向主節(jié)點和從節(jié)點發(fā)送info命令獲取最新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖所示。

任務(wù)2：每隔2秒，定時任務(wù)可以完成以下兩個工作：

• 發(fā)現(xiàn)新的Sentinel節(jié)點：通過訂閱主節(jié)點的__sentinel__：hello了解其他的Sentinel節(jié)點信息，如果是新加入的Sentinel節(jié)點，將該Sentinel節(jié)點信息保存起來，并與該Sentinel節(jié)點創(chuàng)建連接。
• Sentinel節(jié)點之間交換主節(jié)點的狀態(tài)，作為后面客觀下線以及領(lǐng)導(dǎo)者選舉的依據(jù)。

任務(wù)3：每隔1秒，每個Sentinel節(jié)點會向主節(jié)點、從節(jié)點、其余Sentinel節(jié)點發(fā)送一條ping命令做一次心跳檢測，來確認(rèn)這些節(jié)點當(dāng)前是否可達。

?

四、分布式數(shù)據(jù)庫高并發(fā)

高并發(fā)（High Concurrency）是分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中必須考慮的因素之一，它通常是指，通過設(shè)計保證系統(tǒng)能夠同時并行處理很多請求。

高并發(fā)相關(guān)常用的一些指標(biāo)有響應(yīng)時間，吞吐量，每秒查詢率QPS（Query Per Second），并發(fā)用戶數(shù)等。

五、Redis集群是如何實現(xiàn)的？

Redis集群就是提供的分布式數(shù)據(jù)庫方案。集群通過分片來進行數(shù)據(jù)共享，并提供復(fù)制和故障轉(zhuǎn)移的功能。

Redis的一個集群由多個節(jié)點組成，一個節(jié)點就是一個運行在集群模式下的Redis服務(wù)器，配置選項cluster-enabled決定是否開啟集群模式。

集群的建立通過向一個節(jié)點發(fā)送cluster meet <ip> <port>命令，握手成功則添加到node節(jié)點當(dāng)前所在的集群。

Redis集群的知識非常豐富，這里簡單介紹其中的幾個重要的點。

1、【槽指派】

Redis集群通過分片的方式來保存數(shù)據(jù)庫中的鍵值對。集群的整個數(shù)據(jù)庫被分為16384個槽slot，數(shù)據(jù)庫中的每個鍵都屬于這些槽中的一個，集群中的每個節(jié)點可以處理0個或16384個槽。

2、【重新分片】

可以將任意數(shù)量的已經(jīng)指派給某個節(jié)點的槽改為指派給另一個節(jié)點，并且相關(guān)槽所屬的鍵值對也會移動到目標(biāo)節(jié)點。

3、【MOVED錯誤】

當(dāng)節(jié)點發(fā)現(xiàn)鍵所在的槽并非由自己處理時候，節(jié)點就會向客戶端返回一個MOVED錯誤，指引客戶端轉(zhuǎn)向正在負(fù)責(zé)槽的節(jié)點。

集群模式下的客戶端并不會打印出MOVED錯誤，而是自動進行節(jié)點轉(zhuǎn)向，打印轉(zhuǎn)向信息，單機模式下就會打印出錯誤信息。

4、【ASK錯誤】

在重新分片期間，可能出現(xiàn)部分分片存在于不同節(jié)點的情況，客戶端向源節(jié)點發(fā)送鍵值對請求命令，出現(xiàn)ASK錯誤。同樣的，集群模式下ASK錯誤會自動轉(zhuǎn)向目標(biāo)節(jié)點。

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可能單純的文字描述閱讀起來有點枯燥，但內(nèi)容算是干貨總結(jié)，值得閱讀，最后一鍵三連更好哈 ：）

有趣的內(nèi)容大家可以看看我的博客，例如這篇：我之前做的這個《口罩預(yù)約管理系統(tǒng)——數(shù)據(jù)庫設(shè)計（前端+PHP+MySQL）》（有興趣可以瞧瞧，完整項目源碼和教程已上傳CSDN）。

還有《Socket網(wǎng)絡(luò)編程專欄》：https://blog.csdn.net/charzous/category_10465473.html? 里面有好玩的小程序（模擬QQ郵箱、實時聊天小程序、C/S架構(gòu)的通信等）。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的高级开发运维从简单学：Redis哨兵和集群小贴士的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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