redis的三种集群方式

redis有三种集群方式:主从复制,哨兵模式和集群。

from:

主从复制master-slave

主从复制原理:

  • 从服务器连接主服务器,发送SYNC命令;
  • 主服务器接收到SYNC命名后,开始执行BGSAVE命令生成RDB文件并使用缓冲区记录此后执行的所有写命令;
  • 主服务器BGSAVE执行完后,向所有从服务器发送快照文件,并在发送期间继续记录被执行的写命令;
  • 从服务器收到快照文件后丢弃所有旧数据,载入收到的快照;
  • 主服务器快照发送完毕后开始向从服务器发送缓冲区中的写命令;
  • 从服务器完成对快照的载入,开始接收命令请求,并执行来自主服务器缓冲区的写命令;(从服务器初始化完成
  • 主服务器每执行一个写命令就会向从服务器发送相同的写命令,从服务器接收并执行收到的写命令(从服务器初始化完成后的操作

主从复制优缺点:

优点:

  • 支持主从复制,主机会自动将数据同步到从机,可以进行读写分离
  • 为了分载Master的读操作压力,Slave服务器可以为客户端提供只读操作的服务,写服务仍然必须由Master来完成
  • Slave同样可以接受其它Slaves的连接和同步请求,这样可以有效的分载Master的同步压力。
  • Master Server是以非阻塞的方式为Slaves提供服务。所以在Master-Slave同步期间,客户端仍然可以提交查询或修改请求。
  • Slave Server同样是以非阻塞的方式完成数据同步。在同步期间,如果有客户端提交查询请求,Redis则返回同步之前的数据

缺点:

  • Redis不具备自动容错和恢复功能,主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败,需要等待机器重启或者手动切换前端的IP才能恢复。

  • 主机宕机,宕机前有部分数据未能及时同步到从机,切换IP后还会引入数据不一致的问题,降低了系统的可用性。

  • Redis较难支持在线扩容,在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

demo

可以设置多个salve, 注意: slave不能set

cd /usr/local/redis
mkdir m-s-model
cd m-s-model
cp ../etc/redis.conf ./master.conf
cp ../etc/redis.conf ./slave.conf
vim master.conf
	port 6380
vim slave.conf
	port 6381
	slaveof 127.0.0.1 6380
redis-server ./master.conf
redis-server ./slave.conf
redis-cli -p 6380
	info

哨兵模式sentinel

当主服务器中断服务后,可以将一个从服务器升级为主服务器,以便继续提供服务,但是这个过程需要人工手动来操作。 为此,Redis 2.8中提供了哨兵工具来实现自动化的系统监控和故障恢复功能。

哨兵的作用就是监控Redis系统的运行状况。它的功能包括以下两个。

(1)监控主服务器和从服务器是否正常运行。 (2)主服务器出现故障时自动将从服务器转换为主服务器。

哨兵的工作方式:

  • 每个Sentinel(哨兵)进程以每秒钟一次的频率向整个集群中的Master主服务器,Slave从服务器以及其他Sentinel(哨兵)进程发送一个 PING 命令。
  • 如果一个实例(instance)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(哨兵)进程标记为主观下线(SDOWN)
  • 如果一个Master主服务器被标记为主观下线(SDOWN),则正在监视这个Master主服务器的所有 Sentinel(哨兵)进程要以每秒一次的频率确认Master主服务器的确进入了主观下线状态
  • 当有足够数量的 Sentinel(哨兵)进程(大于等于配置文件指定的值)在指定的时间范围内确认Master主服务器进入了主观下线状态(SDOWN), 则Master主服务器会被标记为客观下线(ODOWN)
  • 在一般情况下, 每个 Sentinel(哨兵)进程会以每 10 秒一次的频率向集群中的所有Master主服务器、Slave从服务器发送 INFO 命令。
  • 当Master主服务器被 Sentinel(哨兵)进程标记为客观下线(ODOWN)时,Sentinel(哨兵)进程向下线的 Master主服务器的所有 Slave从服务器发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次。
  • 若没有足够数量的 Sentinel(哨兵)进程同意 Master主服务器下线, Master主服务器的客观下线状态就会被移除。若 Master主服务器重新向 Sentinel(哨兵)进程发送 PING 命令返回有效回复,Master主服务器的主观下线状态就会被移除。

哨兵模式的优缺点

优点:

  • 哨兵模式是基于主从模式的,所有主从的优点,哨兵模式都具有。
  • 主从可以自动切换,系统更健壮,可用性更高。

缺点:

  • Redis较难支持在线扩容,在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

demo

cd /usr/local/redis
mkdir sentinel-model
cd sentinel-model
cp ../etc/redis.conf ./redis01.conf
cp ../etc/redis.conf ./redis02.conf
cp ../etc/redis.conf ./redis03.conf
cp ../etc/redis.conf ./redis04.conf
cp ../etc/redis.conf ./sen01.conf
cp ../etc/redis.conf ./sen02.conf

vim redis01.conf
	port 6382 
vim redis02.conf
	port 6383
	slaveof 127.0.0.1 6382
vim redis03.conf
	port 6384
	slaveof 127.0.0.1 6382
vim redis04.conf
	port 6385
	slaveof 127.0.0.1 6382
vim sent01.conf
	daemonize yes
	port 26379
	sentinel  monitor mymaster 127.0.0.1 6382 1 #后面的数字 1 表示选举主节点的时候,投票数。1表示有一个sentinel同意即可升级为master
vim sent02.conf
	daemonize yes
	port 26380
	sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6382 1
../src/redis-server ./redis01.conf
../src/redis-server ./redis02.conf
../src/redis-server ./redis03.conf
../src/redis-server ./redis04.conf
../src/redis-sentinel ./sen01.conf
../src/redis-sentinel ./sen02.conf
info
kill 掉主进程
info (查看master是否切换)

Redis-Cluster集群

redis的哨兵模式基本已经可以实现高可用,读写分离 ,但是在这种模式下每台redis服务器都存储相同的数据,很浪费内存,所以在redis3.0上加入了cluster模式,实现的redis的分布式存储,也就是说每台redis节点上存储不同的内容。

Redis-Cluster采用无中心结构,它的特点如下:

  • 所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
  • 节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
  • 客户端与redis节点直连,不需要中间代理层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可。

工作方式:

在redis的每一个节点上,都有这么两个东西,一个是插槽(slot),它的的取值范围是:0-16383。还有一个就是cluster,可以理解为是一个集群管理的插件。当我们的存取的key到达的时候,redis会根据crc16的算法得出一个结果,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。

为了保证高可用,redis-cluster集群引入了主从模式,一个主节点对应一个或者多个从节点,当主节点宕机的时候,就会启用从节点。当其它主节点ping一个主节点A时,如果半数以上的主节点与A通信超时,那么认为主节点A宕机了。如果主节点A和它的从节点A1都宕机了,那么该集群就无法再提供服务了。

demo

参考: https://redis.io/topics/cluster-tutorial

小呆毛

cd /usr/local/redis
mkdir redis-cluster
cd redis-cluster/
mkdir redis01
mkdir redis02
mkdir redis03
mkdir redis04
mkdir redis05
mkdir redis06
cp /etc/redis/6379.conf redis01/master.conf
cp /etc/redis/6379.conf redis03/master.conf
cp /etc/redis/6379.conf redis05/master.conf
cp /etc/redis/6379.conf redis02/slave.conf
cp /etc/redis/6379.conf redis04/slave.conf
cp /etc/redis/6379.conf redis06/slave.conf
vim redis01/master.conf
	port 6386
	cluster-enabled yes
	cluster-config-file nodes.conf
	cluster-node-timeout 15000
(其他5个目录参照上面修改, port要不同哦)
vim start.sh
	#!/bin/sh
    cd redis01
    ../../bin/redis-server ./master.conf
    cd ../redis03
    ../../bin/redis-server ./master.conf
    cd ../redis05
    ../../bin/redis-server ./master.conf
    cd ../redis02
    ../../bin/redis-server ./slave.conf
    cd ../redis04
    ../../bin/redis-server ./slave.conf
    cd ../redis06
    ../../bin/redis-server ./slave.conf
    cd ../
ps -ef|grep redis (查看是否正常启动)
../bin/redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6386 127.0.0.1:6388 127.0.0.1:6390 127.0.0.1:6387 127.0.0.1:6389 127.0.0.1:6391 --cluster-replicas 1
../bin/redis-cli -p  6386 -c
	->CLUSTER nodes
    (set get 不同会自动切换不同master节点)

一些骚操作

添加/删除节点
cp -r redis06/ redis07/
vim redis07/slave.conf
	(改port 6392)
三种方式添加节点
../bin/redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:6392 127.0.0.1 6386 // 添加的为主节点, 但是没有分配插槽(slots),需要手动分配
../bin/redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:6392 127.0.0.1 6388 --cluster-slave
../bin/redis-cli --cluster add-node 127.0.0.1:6392 127.0.0.1 6388 --cluster-slave --cluster-master-id 70fd5e1b24aa154e54ef8165ebdc27e879dbafa1
删除节点(删除slave节点或无数据的master节点)
../bin/redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:6386 'd5290030565a902cc986add97761fe548cbe850d'