redis 集群（主从复制哨兵模式 cluster）

一主从复制

（一）相关理论

1，主从复制定义

2，主从复制的作用

3，主从复制架构图

4 sync 同步过程

5，主从复制流程

（二）实验模拟

1，实验环境

2, 修改主服务器77的配置文件

3, 修改从服务器88,99的配置文件

4, 查看主从是否配置成功

5, 检测主从复制效果

二哨兵模式

（一）哨兵模式相关理论

1，哨兵模式出现背景

2，哨兵的核心功能

3，哨兵模式原理

4，哨兵模式的作用

5，哨兵结构

6，哨兵架构图

7，哨兵监控方式

7.1哨兵对主从复制集群进行监控

7.2 哨兵与哨兵之间进行相互监控

8，哨兵监控目的

8.1 哨兵与哨兵之间的监控目的

8.2 哨兵监控所有的redis数据库的目的

9 故障切换原理

10 故障转移机制

11，主节点选举

（二）实验模拟

1，实验环境

2，修改Redis 哨兵模式的配置文件（所有节点）

3，启动哨兵模式

4，查看哨兵状态

（三）哨兵模式故障模拟

1，查看redis-server进程号

2，杀死 Master 节点上redis-server的进程号

3，查看结果

4，验证结果

三总结

redis群集有三种模式，分别是主从同步/复制、哨兵模式、Cluster，本文会讲解一下三种模式的工作方式，以及如何搭建cluster群集

●主从复制：主从复制是高可用Redis的基础，哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。主从复制主要实现了数据的多机备份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。
缺陷：故障恢复无法自动化；写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制。

●哨兵：在主从复制的基础上，哨兵实现了自动化的故障恢复。
缺陷：写操作无法负载均衡；存储能力受到单机的限制；哨兵无法对从节点进行自动故障转移，在读写分离场景下，从节点故障会导致读服务不可用，需要对从节点做额外的监控、切换操作。

●集群：通过集群，Redis解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，实现了较为完善的高可用方案。

一主从复制

（一）相关理论

1，主从复制定义

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，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，主从复制架构图

4 sync 同步过程

rdb (完全备份的文件) 给从服务器

aof (增备) 给从服务器

5，主从复制流程

（1）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。
（2）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。
（3）后台进程完成缓存操作之后，Master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。
（4）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。

（二）实验模拟

1，实验环境

88 ，99 机器为 redis 从服务器 77 为redis 主服务器

均安装redis

2, 修改主服务器77的配置文件

vim /etc/redis/6379.conf

代码如下：

bind 0.0.0.0						#70行，修改监听地址为0.0.0.0
daemonize yes						#137行，开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log		#172行，指定日志文件目录
dir /var/lib/redis/6379				#264行，指定工作目录
appendonly yes						#700行，开启AOF持久化功能

再重启redis /etc/init.d/redis_6379 restart

3, 修改从服务器88,99的配置文件

vim /etc/redis/6379.conf

代码如下:

bind 0.0.0.0						#70行，修改监听地址为0.0.0.0
daemonize yes						#137行，开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log		#172行，指定日志文件目录
dir /var/lib/redis/6379				#264行，指定工作目录		
replicaof 192.168.10.23 6379        #288行，指定要同步的Master节点IP和端口
appendonly yes						#700行，开启AOF持久化功能

再重启redis /etc/init.d/redis_6379 restart

4, 查看主从是否配置成功

方法1 查看主服务器的日志

tailf /var/log/redis_6379.log

方法2 也可以这么看 redis-cli info replication

可以看到两个从

5, 检测主从复制效果

主服务器设置新键

从服务器也能看的到

二哨兵模式

（一）哨兵模式相关理论

1，哨兵模式出现背景

主从切换技术的方法是：当服务器宕机后，需要手动一台从机切换为主机，这需要人工干预，不仅费时费力而且还会造成一段时间内服务不可用。为了解决主从复制的缺点，就有了哨兵机制。

2，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。

3，哨兵模式原理

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。

4，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，并让其它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。

5，哨兵结构

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。

6，哨兵架构图

7，哨兵监控方式

7.1哨兵对主从复制集群进行监控

监控对象 : 所有redis 数据节点

7.2 哨兵与哨兵之间进行相互监控

监控的对象: 哨兵彼此

8，哨兵监控目的

8.1 哨兵与哨兵之间的监控目的

检测彼此的存活状态

8.2 哨兵监控所有的redis数据库的目的

为了实现故障自动故障切换

9 故障切换原理

①当master 挂掉，哨兵会及时发现，发现之后进行投票机制，选举出一个新的master服务器（一定是基数)

② 完成salve---》master的从向主进行切换

③ 完成其他的从服务器对新的master配置

10 故障转移机制

① 由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障
每个哨兵节点每隔1秒会向主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做一次心跳检测。如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了（单方面的）。当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了。

② 当主节点出现故障，此时哨兵节点会通过Raft算法（选举算法）实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader，来负责处理主节点的故障转移和通知。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

③ 由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下：
●将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点；
●若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点；
●通知客户端主节点已经更换。

需要特别注意的是，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。

11，主节点选举

①过滤掉不健康的（已下线的），没有回复哨兵 ping 响应的从节点。
②选择配置文件中从节点优先级配置最高的。（replica-priority，默认值为100）
③选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。

（二）实验模拟

1，实验环境

88 ，99 机器为 redis 从服务器 77 为redis 主服务器

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

2，修改Redis 哨兵模式的配置文件（所有节点）

配置文件在这

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf

代码如下：

protected-mode no								#17行，关闭保护模式（取消注释）port 26379										#21行，Redis哨兵默认的监听端口daemonize yes									#26行，指定sentinel为后台启动logfile "/var/log/sentinel.log"					#36行，指定日志存放路径dir "/var/lib/redis/6379"						#65行，指定数据库存放路径sentinel monitor mymaster 192.168.10.23 6379 2	#84行，修改 指定该哨兵节点监控192.168.10.23:6379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 down-after-milliseconds mymaster 30000	#113行，判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒（30秒）sentinel failover-timeout mymaster 180000		#146行，故障节点的最大超时时间为180000（180秒）

小技巧修改完主服务器的配置文件后，可以scp 传给两个从服务器直接问覆盖

3，启动哨兵模式

先启master，再启slave

cd /opt/redis-5.0.7/                      
#先去到sentinel.conf 所在目录redis-sentinel sentinel.conf &
#redis-sentinel  是开启的命令    sentinel.conf是哨兵的配置文件  &是后台运行