文章目录
- 一、Redis三种模式
- 二、Redis主从复制
- （一）、主从复制的作用
- （二）、主从复制流程
- （三）、搭建Redis主从复制
- 三、Redis哨兵模式
- （一）、哨兵的核心功能
- （二）、哨兵模式原理
- （三）、哨兵模式的作用
- （四）、哨兵结构组成
- （五）、哨兵故障转移机制
- （六）、搭建Redis哨兵模式
- 四、Redis集群模式
- （一）、集群的作用
- （二）、搭建Redis集群模式
一、Redis三种模式
1.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。
2.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。
3.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。
二、Redis主从复制
（一）、主从复制的作用
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。
（二）、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。
（三）、搭建Redis主从复制
Master节点：192.168.80.100
Slavel1节点：192.168.80.120
Slavel2节点：192.168.80.130
1.准备三台虚拟机关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
2.安装依赖包
yum install -y gcc gcc-c++ make
3.将Redis-5.0.0.tar压缩包上传到虚拟机中，并解压到/opt目录下
4.切换到/opt/redis-5.0.7/并进行编译安装
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
*以上操作三台机器都需要进行操作
5.创建软连接
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/
6.修改 Redis 配置文件（Master节点操作）
vim /etc/redis/6379.conf
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
/etc/init.d/redis_6379 restart #重启Redis
修改 Redis 配置文件（Slave节点操作）
vim /etc/redis/6379.conf
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 192.168.80.100 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
/etc/init.d/redis_6379 restart #重启Redis
7.验证主从效果
在Master节点上看日志：
tail -f /var/log/redis_6379.log
在Master节点上验证从节点：
redis-cli info replication
三、Redis哨兵模式
（一）、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
（二）、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。
（三）、哨兵模式的作用
1、监控：哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。
2、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，并让其他从节点改为复制新的主节点。
3、通知(提醒)：哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端
（四）、哨兵结构组成
1.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。
2.数据节点：主节点和从节点都是数据节点
（五）、哨兵故障转移机制
主观下线：一个哨兵认为主节点有问题，则进行下一步即选举
客观下线：多个哨兵(半数以上)认为主节点有问题(客观下线是主节点上才会有的概念)
由哨兵节点定期监控主节点是否发生故障
1个从节点每隔1s向哨兵发送ping的命令做心跳检测，主节点在一定时间内不回复或回复有问题则单个从节点认为主节点下线即主观下线，若超过半数的哨兵认为主节点下线了即客观下线真正下线了
（六）、搭建Redis哨兵模式
Master节点：192.168.80.100
Slave1节点：192.168.80.130
Slave2节点：192.168.80.120
关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
1.修改 Redis 哨兵模式的配置文件（所有节点操作）
vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
protected-mode no
#17行，关闭保护模式
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 192.168.80.100 6379 2
#84行，修改 指定该哨兵节点监控192.168.80.100:6379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）
2.启动哨兵模式
先启master，再启slave
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
3.查看哨兵信息
redis-cli -p 26379 info Sentinel
4.故障模拟
查看redis-server进程号：
ps -ef | grep redis
杀死 Master 节点上redis-server的进程号
kill -9 xxxxx #Master节点上redis-server的进程号
验证结果
tail -f /var/log/sentinel.log
redis-cli -p 26379 INFO Sentinel
四、Redis集群模式
（一）、集群的作用
1.数据分区：数据分区(或称数据分片)是集群最核心的功能。
集群将数据分散到多个节点，一方面突破了Redis单机内存大小的限制，存储容量大大增加；另一方面每个主节点都可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力。
Redis单机内存大小受限问题，在介绍持久化和主从复制时都有提及；例如，如果单机内存太大，bgsave和bgrewriteaof的fork操作可能导致主进程阻塞，主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务，全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出。
2.高可用：集群支持主从复制和主节点的自动故障转移（与哨兵类似）；当任一节点发生故障时，集群仍然可以对外提供服务
（二）、搭建Redis集群模式
关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
一、安装依赖包
yum install gcc gcc-c++ -y
上传安装包到/opt下并解压
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz
make
#编译为二进制语言
make install prefix=/url/local/redis
#写入磁盘指定位置/url/local/redis
2.创建实例并配置
三台机器执行：
cd /etc #进入/etc目录
mkdir reids #创建 redis目录
cd redis #进入redis目录
mkdir -p redis-cluster/redis6001 #创建实例1文件夹
mkdir -p redis-cluster/redis6002 #创建实例2文件夹
cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6001 实例1拷贝主配置文件
cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6001
实例1拷贝客户端、服务端工具
cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6002 实例2拷贝主配置文件
cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6002
实例2拷贝客户端、服务端工具
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001
#进入实例1进行配置文件修改
vim redis.conf
编辑实例1的配置文件
bind 0.0.0.0
69行，监听所有地址
protected-mode no
88行，修改，关闭保护模式
port 6001
92行，修改，redis监听端口(同一台机器的2个实例端口号不能相同)
daemonize yes
136行，开启守护进程，以独立进程启动
logfile /var/log/redis_6001.log
172行，指定日志文件目录
cluster-enabled yes
832行，取消注释，开启群集功能
cluster-config-file nodes-6001.conf
840行，取消注释，群集名称文件设置为实例端口.conf
cluster-node-timeout 15000
846行，取消注释群集超时时间设置
appendonly yes
700行，修改，开启AOF持久化
修改完成实例1后修改实例2，除端口号改为6002 日志文件目录改为6002.conf 群集名称文件改为nodes-6001.conf 其余与实例1一样即可
3.启动多实例并查看
三台机器执行：
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001 #进入对应实例1目录
redis-server redis.conf #执行启动redis实例1
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6002 #进入对应实例2目录
redis-server redis.conf #执行启动redis实例2
ps -elf |grep redis #查看是否为2个redis进程在运行
4.启动Redis群集
redis-cli --cluster create 192.168.80.100:6001 192.168.80.130:6001 192.168.80.120:6001 192.168.80.100:6002 192.168.80.130:6002 192.168.80.120:6002 --cluster-replicas 1
5.验证群集结果
登录一台reids实例查看主从对应关系及哈希槽位范围
redis-cli -p 6001 #登录其中一台主redis
cluster slots #查看主从对应关系及哈希槽位范围
set k1 123 #主上设置k1值为123查看对应备上是否有此键
