redis多主多从 redis一主多从

1、概念

• 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/Leader），后者称为从节点（Slave/Follower）
• 数据的复制是单向的！只能由主节点复制到从节点（主节点以写为主、从节点以读为主）；因为主机可写，可以产生新数据；从机不能写，不会产生新数据。
• 默认情况下，每台Redis服务器都是 主节点，一个主节点可以有 0个或者多个 从节点，但每个从节点只能由 1个 主节点。

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的方式
• 故障恢复：当主节点故障时，从节点可以暂时替代主节点提供服务，是一种服务冗余的方式
• 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，由主节点进行 写 操作，从节点进行 读 操作，分担服务器的负载；尤其是在多读少写的场景下，通过多个从节点分担负载，提高并发量。
• 高可用基石：主从复制是哨兵和集群能够实施的基础。

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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（宕机），原因如下：

• 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；
• 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，也不能将所有内存当作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：

主从复制，读写分离！80%的情况下都是在进行读操作！减缓服务器的压力！架构中经常使用！至少一主二从！

2、集群环境配置

• 查看库信息 info replication

# 查看当前库的信息 # Replication
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication

# 身份（角色）
role:master 

# 连接的从机数
connected_slaves:0

master_failover_state:no-failover
master_replid:b0793b7bc6488dba79f8a5a7dab67a79db963a2a
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

• 复制修改配置文件

单机一主二从：主机：redis_6379.conf、从机：redis_6380.conf、从机：redis_6381.conf

每个配置文件修改如下部分：

# 端口号；从机分别为：6380、6381
port 6380

# 主从机全部后台运行
daemonize yes

# 后台运行时进程pid名字
pidfile /var/run/redis_6380.pid

# 日志文件名字
logfile "6380.log"

# rdb文件名字
dbfilename dump_6380.rdb

修改完毕之后，启动的3个redis服务器，可以通过进程信息查看！

3、一主多从

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；一般情况下只用配置从节点就好了！

配置主从就是认老大！ 一主 （79）二从（80，81）；在从机中配置；

• 命令行配置 slaveof host port

命令行配置是临时的，服务重启后丢失

# 从机6380中配置
127.0.0.1:6380> slaveof localhost 6379
OK

# 查看6380从机信息
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication

# 角色：从机slave
role:slave

# 主机信息
master_host:localhost
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:8
master_sync_in_progress:0

slave_read_repl_offset:84
slave_repl_offset:84
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:caf4962ca3d4b11713ef5cbb645a9881c04618ee
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:84
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:84

# 在主机中查看！
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master

# 多了从机的信息
connected_slaves:1 # 连接的从机数量
slave0:ip=::1,port=6380,state=online,offset=406,lag=1 # 第一个从机信息
master_failover_state:no-failover
master_replid:caf4962ca3d4b11713ef5cbb645a9881c04618ee
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:406
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:406

• 配置文件配置

真实的从主配置应该在从机的配置文件中配置

# 主机ip、端口
replicaof <masterip> <masterport>
# 主机密码
masterauth <master-password>

细节

主机可写可读，从机可读不可写。主机中的数据，会自动在从机保存！

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测试：

• 主机断开连接，从机是依旧连接到主机的，但是没有写操作，主机如果回来了，从机依旧可以直接获取到主机写的信息！
• 如果是使用命令行来配置的主从，重启后配置失效，从机就会变回主机！只要变为从机，立马就会从主机中获取值！

复制原理

• 从机（Slave） 启动成功连接到主机（Master) 后会发送一个sync同步命令
• 主机（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，主机（Master）将传送整个数据文件到从机（Slave），并完成一次完全同步（全量复制）。
• 全量复制：从机（Slave）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：主机（Master）继续将新的所有收集到的修改命令依次传给从机（Slave），完成同步

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只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行！ 数据就可以在从机中看到！

复制只会从主机到从机，因为主机可写，可以产生新数据；从机不能写，不会产生新数据。

4、层层链路

上一个M链接下一个 S！也可以完成主从复制！

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如果没有老大了，这个时候能不能选择一个老大出来呢？ 手动！谋权篡位

• 如果主机断开了连接，可以在从机中使用 slaveof no one 让自己变成主机！其他的节点就可以手动连接到最新的这个主节点（手动）！如果这个时候老大修复了，那只能成为光标司令，想成为主机就重新连接！

5、哨兵模式

自动选举老大的模式

1）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。

谋权篡位的自动版，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。

这里的哨兵有两个作用

• 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。
• 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，让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，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。

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故障转移(failover)过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象成为 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，投票的结果由一个哨兵发起，进行故障转移(failover)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控的从服务器实现切换主机，这个过程称为 客观下线。

2）测试

目前的状态是 一主二从！

• 配置哨兵

配置文件 sentinel.conf

# sentinel monitor 被监控的名称  host  port  1

sentinel montitor myredis  127.0.0.1  6379 1

后面的这个数字1，代表票数，如果主机挂了，slave投票看让谁接替成为主机，票数最多的，就会成为主机！

• 启动哨兵

redis-sentinel myconfig/sentinel.conf
# 哨兵默认端口：26379

26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # Redis version=5.0.8, bits=64,
commit=00000000, modified=0, pid=26607, just started
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.027 # Configuration loaded

                _._
            _.-``__ ''-._
        _.-`` `. `_. ''-._       Redis 5.0.8 (00000000/0) 64 bit
    .-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
    ( ' , .-` | `, )` _.-'|         Running in sentinel mode
    |`-._`-...-` __...-.``-._|'        Port: 26379
    | `-._ `._ / _.-' |             PID: 26607
    `-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
    |`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
    | `-._`-._ _.-'_.-' |            http://redis.io
    `-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
    |`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
    | `-._`-._ _.-'_.-' |
    `-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'

26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.029 # WARNING: The TCP backlog setting of 511
cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value
of 128.
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 # Sentinel ID is
4c780da7e22d2aebe3bc20c333746f202ce72996
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum
1
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.031 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @
myredis 127.0.0.1 6379
26607:X 31 Mar 2020 21:13:10.033 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @
myredis 127.0.0.1 6379

如果Master 节点断开了，这个时候就会在从机中随机选择一个服务器！ （这里面有一个投票算法！）

• 哨兵日志

如果主机此时回来了，只能归并到新的主机下，当做从机，这就是哨兵模式的规则！

3）哨兵模式

优点：

• 哨兵集群，基于主从复制模式，所有的主从配置优点，它全有
• 主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好
• 哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮！

缺点：

• Redis 不容易在线扩容，集群容量一旦到达上限，在线扩容就十分麻烦！
• 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的，里面有很多选择！

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
# shell编程
# 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 # 一般都是由运维来配置！