文章目錄

• 一、主從復制
• • 1.1 主從復制的概念
  • 1.2 主從復制的作用
  • 1.3 主從復制的流程
  • 1.4 部署Redis 主從復制步驟
  • • 1）首先要搭建redis，在之前的博客寫過， 具體可參考：NoSQL之 Redis配置與優化中的第三節：redis的安裝和部署！
    • 2）關閉防火墻
  • 1.5 部署Redis 主從復制的具體操作步驟（實操）
  • • 1）修改master主配置文件，并重啟
    • 2）修改slave1和slave2主配置文件，并重啟
    • 3）驗證主從效果
    • • 日志驗證：
      • redis內驗證：
      • 創建數據驗證：
• 二、哨兵模式
• • 2.1 哨兵模式的原理
  • 2.2 哨兵模式的作用
  • 2.3 哨兵模式的結構
  • 2.4 哨兵模式部署的具體操作步驟（實操）
  • • 1）所有節點修改哨兵模式的配置文件
    • 2）啟動哨兵模式（先master后slave）
    • 3）查看哨兵信息
    • 4）故障模擬
    • 5）驗證master是否切換
    • • master上查看日志
      • slave上查看是否轉換成功
• 三、集群模式
• • 3.1 集群模式的作用
  • 3.2 集群模式的數據分片
  • 3.3 Redis 集群部署的具體操作步驟（實操）
  • • 1）創建目錄復制配置文件到對應的節點上
    • 2）修改主配置文件，設置開啟群集功能
    • 3）啟動redis節點
    • 4）啟動集群
    • 5）測試集群

一、主從復制

1.1 主從復制的概念

主從復制，是指將一臺 Redis 服務器的數據，復制到其他的 Redis 服務器。前者稱為主節點(Master)，后者稱為從節點(Slave)；數據的復制是單向的，只能由主節點到從節點。

默認情況下，每臺 Redis 服務器都是主節點；且一個主節點可以有多個從節點 (或沒有從節點)，但一個從節點只能有一個主節點。

1.2 主從復制的作用

數據冗余：主從復制實現了數據的熱備份，是持久化之外的一種數據冗余方式。
故障恢復：當主節點出現問題時，可以由從節點提供服務，實現快速的故障恢復；實際上是一種服務的冗余。
負載均衡：在主從復制的基礎上，配合讀寫分離，可以由主節點提供寫服務，由從節點提供讀服務 (即寫 Redis 數據時應用連接主節點，讀 Redis 數據時應用連接從節點)，分擔服務器負載；尤其是在寫少讀多的場景下，通過多個從節點分擔讀負載，可以大大提高Redis服務器的并發量。
高可用基石：除了上述作用以外，主從復制還是哨兵和集群能夠實施的基礎，因此說主從復制是Redis高可用的基礎。

1.3 主從復制的流程

若啟動一個Slave機器進程，則它會向Master機器發送一個“sync command" 命令，請求同步連接。
無論是第一次連接還是重新連接，Master機器 都會啟動一個后臺進程，將數據快照保存到數據文件中(執行rdb操作) ，同時 Master 還會記錄修改數據的所有命令并緩存在數據文件中。
后臺進程完成緩存操作之后，Master 機器就會向 Slave 機器發送數據文件，Slave 端機器將數據文件保存到硬盤上，然后將其加載到內存中，接著 Master 機器就會將修改數據的所有操作一并發送給 Slave 端機器。若 Slave 出現故障導致宕機，則恢復正常后會自動重新連接。
Master機器收到 Slave 端機器的連接后，將其完整的數據文件發送給 Slave 端機器，如果 Mater 同時收到多個 Slave 發來的同步請求，則 Master 會在后臺啟動一個進程以保存數據文件，然后將其發送給所有的 Slave 端機器，確保所有的 Slave 端機器都正常。

1.4 部署Redis 主從復制步驟

環境準備工作：
服務器類型 系統和IP地址 需要安裝的組件 其他
master服務器 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.10 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源
slave服務器1 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.20 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源
slave服務器2 CentOS7.4(64 位) 192.168.80.30 redis-5.0.7.tar.gz 需要使用yum在線源

1）首先要搭建redis，在之前的博客寫過， 具體可參考：NoSQL之 Redis配置與優化中的第三節：redis的安裝和部署！

安裝完成如下圖所示：

2）關閉防火墻

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

1.5 部署Redis 主從復制的具體操作步驟（實操）

1）修改master主配置文件，并重啟

2）修改slave1和slave2主配置文件，并重啟

3）驗證主從效果

日志驗證：

redis內驗證：

創建數據驗證：

二、哨兵模式

哨兵的核心功能：在主從復制的基礎上，哨兵引入了主節點的自動故障轉移。

2.1 哨兵模式的原理

哨兵(sentinel)：是一個分布式系統，用于對主從結構中的每臺服務器進行監控，當出現故障時通過投票機制選擇新的Master，并將所有Slave 連接到新的Master。所以整個運行哨兵的集群的數量不得少于3個節點。

2.2 哨兵模式的作用

監控：哨兵會不斷地檢查主節點和從節點是否運作正常。
自動故障轉移：當主節點不能正常工作時，哨兵會開始自動故障轉移操作，它會將失效主節點的其中一個從節點升級為新的主節點，并讓其他從節點改為復制新的主節點。
通知(提醒)：哨兵可以將故障轉移的結果發送給客戶端。

2.3 哨兵模式的結構

哨兵結構由兩部分組成：哨兵節點和數據節點。

哨兵節點：哨兵系統由一個或多個哨兵節點組成，哨兵節點是特殊的 redis 節點，不存儲數據。
數據節點：主節點和從節點都是數據節點。

哨兵的啟動依賴于主從模式，所以須把主從模式安裝好的情況下再去做哨兵模式，所有節點上都需要部署哨兵模式，哨兵模式會監控所有的Redis 工作節點是否正常，當Master 出現問題的時候，因為其他節點與主節點失去聯系，因此會投票，投票過半就認為這個 Master 的確出現問題，然后會通知哨兵間，然后從Slaves中選取一個作為新的 Master。

需要特別注意的是：客觀下線是主節點才有的概念；如果從節點和哨兵節點發生故障，被哨兵主觀下線后，不會再有后續的客觀下線和故障轉移操作。

2.4 哨兵模式部署的具體操作步驟（實操）

1）所有節點修改哨兵模式的配置文件

2）啟動哨兵模式（先master后slave）

3）查看哨兵信息

4）故障模擬

獲取redis的pid

殺死 Master 節點上redis-server的進程號

5）驗證master是否切換

master上查看日志

slave上查看是否轉換成功

三、集群模式

集群，即 Redis Cluster， 是Redis 3. 0開始引入的分布式存儲方案。
集群由多個節點(Node) 組成，Redis 的數據分布在這些節點中。

集群中的節點分為主節點和從節點；只有主節點負責讀寫請求和集群信息的維護；從節點只進行主節點數據和狀態信息的復制。

3.1 集群模式的作用

數據分區：數據分區(或稱數據分片) 是集群最核心的功能。
集群將數據分散到多個節點，一方面突破了 Redis 單機內存大小的限制，存儲容量大大增加；另一方面每個主節點都可以對外提供讀服務和寫服務，大大提高了集群的響應能力。
Redis 單機內存大小受限問題，在介紹持久化和主從復制時都有提及；例如，如果單機內存太大，bgsave 和 bgrewriteaof的 fork 操作可能導致主進程阻塞，主從環境下主機切換時可能導致從節點長時間無法提供服務，全量復制階段主節點的復制緩沖區可能溢出。
高可用：集群支持主從復制和主節點的自動故障轉移(與哨兵類似) ；當任一節點發生故障時，集群仍然可以對外提供服務。

3.2 集群模式的數據分片

Redis集群引入了哈希槽的概念
Redis集群有 16384 個哈希槽( 編號0-16383)
集群的每個節點負責一部分哈希槽
每個Key 通過 CRC16 校驗后對16384取余來決定放置哪個哈希槽，通過這個值，去找到對應的插槽所對應的節點，然后直接自動跳轉到這個對應的節點上進行存取操作

<- - -以3個節點組成的集群為例- - ->

節點A 包含0到5460號哈希槽
節點B 包含5461到10922號哈希槽
節點C 包含10923到16383號哈希槽
3.3 集群模式的主從復制模型

集群中具有A、B、C三個節點，如果節點B失敗了，整個集群就會因缺少5461-10922這個范圍的槽而不可以用。
為每個節點添加一個從節點A1、B1、C1整個集群便有三個Master節點和三個slave節點組成，在節點B失敗后，集群選舉B1位為主節點繼續服務。當B和B1都失敗后，集群將不可用。

3.3 Redis 集群部署的具體操作步驟（實操）

1）創建目錄復制配置文件到對應的節點上

① 創建6個節點目錄

② 復制配置文件到對應節點目錄中

2）修改主配置文件，設置開啟群集功能

3）啟動redis節點

可以使用ps -ef | grep redis 查看redis進程

4）啟動集群

5）測試集群

總結

以上是生活随笔為你收集整理的NoSQL(3) 之Redis主从复制、哨兵和集群介绍及详细搭建步骤的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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