Redis的主从复制

概念
主从复制指的是将一个Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。(一写多读的方式)
前者称为主节点(master/leader),后者称为从节点(slave/follower)。 数据的复制是单向的 ,只能从主节点到从节点。Master以写为主,Slave以读为主。
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(或者没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。

主就是写,从就是读,从上的数据是主结点复制给从结点的。
在网络应用中,读是比较多的,从结点多。

高可用:是当出现问题时,有对应的解决方案。

主从复制的作用主要包括:

  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(一台服务器宕机,其他服务器还可以)
  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,通过从节点分担读负载,可以大大提供Redis服务器的并发量。
  4. 高可用(集群)基石:除了上述作用以外,主从复制还是哨兵和集群能够实现的基础,因此说主从复制是Redis高可用的基础。

一般来说,用将Redis运用于工程项目中,只使用一台Redis是万万不可能的,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,也就是“多读少写”。对于这种场景,我们可以使用如下的架构

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环境配置

只配置从库,不需要配置主库!

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下面是查看信息的操作

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我们实现1主2从

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我们拷贝一下配置文件

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这就是2个从!我们改一下端口号为6380,6381

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我们开始启动

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默认是主节点。我们可以做认老大的操作。

复制3个配置文件,修改对应的信息

  1. 端口号
  2. pid名字
  3. log文件名字
  4. dump.rdb名字

修改完之后,启动3个redis服务器,可以通过进程信息查看:

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一主二从

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点 ,主需要配置从机就行!

两种模式

一个主机有两个从机

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链路模式

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认老大!一主(6379)二从(6380,6381)

配置从机

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下面是认老大的实例

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查看主机

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再认个老大

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我们在主机上添加值,从机上读取

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查看主机信息

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真实的主从配置应该在配置文件中配置,这样的话是永久的,我们通过命令配置的是临时的!

细节

主机可以写,从机不能写只能读!主机中的所有信息和数据,都会自动保存到从机中!

主机写

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从机只能读取内容:

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测试

主机断开连接,从机依旧连接到主机的,但是没有写操作,这个时候,主机如果回来了,从机依旧可以直接获取到主机写的信息。

如果使用命令行配置的从机,重启后,就会变回主机!只要在把他重新配成原来主机的从机,数据依旧可以获取到。

我们把主机断开

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从机依旧可以读取主机数据。

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我们再连接主机

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这就是故障恢复。

如果删除rdb

在主机上

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在从机上

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另外一种配置

从机可以连接主机(这个主机也可以作为其他主机的从机)

复制原理
Slave启动成功连接到Master后会向Master发送一个sync同步命令
Master接受到命令后,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(全量复制) 到Slave,并完成一次完全同步。
全量复制 :Slave服务在接受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一次传给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!
从机恢复主机
从机执行 SLAVEOF no one 可以重新恢复为主机。

哨兵模式

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自动选举老大的模式!

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。

某草篡位的自动版,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,哨兵是一个单独的进程,作为进程,他会独立运行。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。

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哨兵的作用

  1. 通过发送命令,让Redis服务器返回监控其运行状态,包括主服务器和从服务器
  2. 当哨兵监测到Master宕机,会自动将Slave切换成Master,然后通过发布/订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进程监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。

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假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover进程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象称为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用,并且数量达到一定值时,那么哨兵之间就会进行一次投票,头片的结果有一个哨兵发起,进行failover[故障转移]操作。切换成功后,就会通过发布/订阅模式,让各个哨兵把自己监视的从服务器实现切换主机,这个过程称为客观下线。

测试

1、配置哨兵配置文件 sentinel.conf

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2、启动哨兵

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如果Master节点断开,这个时候就会从从机中随机选择一个转换为主机!

如果之前的主机重新启动后,只能归并到新的主机下,成为新主机的从机。

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关掉后,没有立即改掉

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哨兵模式的优点
1、哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从复制优点,它全有
2、主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性会更好
3、哨兵模式就是主从模式的升级,手动转自动,更加健壮

哨兵模式的缺点
1、Redis不好在线扩展,集群容量一旦到达上限,在线扩容十分麻烦
2、实现哨兵模式的配置很麻烦,里面有很多选择