redis主从复制

一、概述

1、什么是主从复制

主机数据更新后根据配置和策略，自动同步到备机的master/slaver机制，master以写为主，slave以读为主，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。

如下图

2、主从复制作用

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

一般来说，要将Redis运用于工程项目中，只使用一台Redis是万万不能的，

原因如下：

1、从结构上，单个Redis服务器会发生单点故障，并且一台服务器需要处理所有的请求负载，压力较 大；

2、从容量上，单个Redis服务器内存容量有限，就算一台Redis服务器内存容量为256G，也不能将所有 内存用作Redis存储内存，一般来说，单台Redis最大使用内存不应该超过20G。 电商网站上的商品，一般都是一次上传，无数次浏览的，说专业点也就是"多读少写"。 对于这种场景，我们可以使如下这种架构：

 

二、配置主从复制

这里配置一主二从（说明：这里通过在同一个服务器开不同的端口模拟多个服务器，实际业务要多个服务器）

1、创建myredis文件夹

拷贝多个redis.conf 文件

[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6379.conf
[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6380.conf
[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6381.conf

2、分别在三个配置文件中写入内容

include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6379.pid
port 6379
dbfilename dump6379.rdb


include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6380.pid
port 6380
dbfilename dump6380.rdb


include /myredis/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6381.pid
port 6381
dbfilename dump6381.rdb

3、启动三个redis服务

3个服务通过3个不同的配置文件开启

[root@localhost myredis]#redis-server redis6379.conf
[root@localhost myredis]#redis-server redis6380.conf
[root@localhost myredis]#redis-server redis6381.conf

开三个窗口依次连接3个redis服务并查看每个运行信息

redis-cli -p 6379

每个redis都是master服务，配置为一个Master 两个Slave 配从不配主

在主机设置值，在从机都可以取到！从机不能写值！

 

三、主从常见问题

1、从机挂掉问题

从机挂掉，主机信息，从机恢复，主机信息以及数据复制问题

这里挂掉6380redis服务

127.0.0.1:6380>shutdown

查看主机信息

可以看到只有一个从服务

 此时向主服务写入数据

从服务6381还是可以看到数据

启动6380服务查看运行信息

可以看到从服务redis挂掉之后重启默认时主服务，需要重新设置成从服务

slaveof 127.0.0.1 6379

查看数据，可以看到自动从头将主服务器数据备份到过来

2、主机挂掉问题

这里shut down 6379之后，从服务器还是从服务器，并不会上位，等待主服务恢复，如6380从机信息

3、层层链路

上一个Slave 可以是下一个slave 和 Master，Slave 同样可以接收其他 slaves 的连接和同步请求，那么 该 slave 作为了链条中下一个的master，可以有效减轻 master 的写压力！

测试：6379 设置值以后 6380 和 6381 都可以获取到！OK

4、谋权篡位

一主二从的情况下，如果主机断了，从机可以使用命令 SLAVEOF NO ONE 将自己改为主机！这个时 候其余的从机链接到这个节点。对一个从属服务器执行命令 SLAVEOF NO ONE 将使得这个从属服务器 关闭复制功能，并从从属服务器转变回主服务器，原来同步所得的数据集不会被丢弃。

测试数据

5、哨兵模式 实现自动切换

概述

主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工 干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑 哨兵模式。

Redis从2.8开始正式提供了Sentinel（哨兵） 架构来解决这个问题。 谋朝篡位的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。 哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独 立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。

配置

自定义的 /myredis 目录下新建 sentinel.conf 文件，名字千万不要错

配置内容

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

其他扩展配置

# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都
要提供密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同
步，
这个数字越小，完成failover所需的时间就越长，
但是如果这个数字越大，就意味着越 多的slave因为replication而不可用。
可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的
master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时，配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过，即使过了这个超
时，slaves依然会被正确配置为指向master，但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮
件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则：
#若脚本执行后返回1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2，或者比2更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个SIGKILL信号终止，之后重新执
行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时（比如说redis实例的主观失效和客观失效等
等），将会去调用这个脚本，这时这个脚本应该通过邮件，SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常
运行的信息。调用该脚本时，将传给脚本两个参数，一个是事件的类型，一个是事件的描述。如果
sentinel.conf配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执
行的，否则sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于master
地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的
slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh

启动哨兵

Redis-sentinel /myredis/sentinel.conf

上述目录依照各自的实际情况配置，可能目录不同

如果主服务6379挂掉，10秒左右可以看到sentinel窗口日志

查看6381服务，主服务已经变成了6380

再看6380

重新启动6370，可以看到不再是主服务而是一个从服务

如何选举问题

主死后，如何从多个从中选择一个成为新主

• 优先级在redis.conf中配置，默认slave-priority 100 值越小优先级越高，有些版本redis时replica-priority 100
• 偏移量是指同步原主机数据最全的
• 每个redis启动都会随机生成一个40位的ruuid,上面两个都一样，选择ruuid最小的从服务

代码实现

改下连接池即可

主从复制时延

所有的写操作都在Master操作，然后同步更新到slave，所以从master到slave机器有一定的延迟，当系统很繁忙时延迟问题更加严重，slave机器数量增加也会使这个问题严重

四、主从复制原理

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync命令

Master 接到命令，启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令，在后台进程执行 完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，并完成一次完全同步。

全量复制：而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。

增量复制：Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步 但是只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行