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前言一、Redis主从复制的部署①作用②过程③搭建redis主从复制1）安装Redis2）修改Redis配置文件(Master节点操作)3）修改Redis 配置文件(两个Slave节点操作)4）验证主从效果二、Redis哨兵模式部署①原理②组成③搭建Redis哨兵模式1）修改Redis 哨兵模式的配置文件(所有节点操作)2）启动哨兵模式3）故障模拟三、Redis群集模式①作用②Redis集群的主从复制模型③搭建redis集群1）配置3主3从2）开启群集功能3）启动redis节点3）启动集群

前言

🐉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、Redis主从复制的部署

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。

①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。

②过程

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。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。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。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。

③搭建redis主从复制

环境准备

Master节点: 192.168.17.199Slave1节点: 192.168.17.33Slave2节点: 192.168.17.66systemctl stop firewalldsetenforce 0

1）安装Redis

yum install -y gcc gcc-c++ maketar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/cd /opt/redis-5.0.7/makemake PREFIX=/usr/local/redis installcd /opt/redis-5.0.7/utils./install_server.shPlease select the redis executable path [/usr/local/bin/redis-server] /usr/local/redis/bin/redis-serverln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

2）修改Redis配置文件(Master节点操作)

vim /etc/redis/6379.confbind 0.0.0.0#70行，修改监听地址为0.0.0.0daemonize yes#137行，开启守护进程logfile /var/log/redis_6379.1og#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

3）修改Redis 配置文件(两个Slave节点操作)

vim /etc/redis/6379.confbind 0.0.0.0#70行，修改监听地址为0.0.0.0daemonize yes#137行，开启守护进程logfile /var/1og/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 192.168.80.10 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

4）验证主从效果

在Master节点上看日志:

tail -f /var/1og/redis_6379.logReplica 192.168.80.11:6379 asks for synchronizationReplica 192.168.80.12:6379 asks for synchronization

在Master节点上验证从节点:

redis-cli info replication# Repl icationrole :masterconnected_ slaves:2slave0:ip=192.168.80.11,port=6379, state=online,offset=1246, 1ag=0 slave1:ip=192.168.80.12,port=6379, state=online,offset=1246, lag=1

二、Redis哨兵模式部署

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。

①原理

哨兵(sentinel):是一一个分布式系统，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。

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，并让其他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。

②组成

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。

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，所有节点上都需要部署哨兵模式，哨兵模式会监控所有的Redis工作节点是否正常，当Master出现问题的时候，因为其他节点与主节点失去联系，因此会投票，投票过半就认为这个Master的确出现问题，然后会通知哨兵间，然后从Slaves 中选取一个作为新的Master。

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。

③搭建Redis哨兵模式

环境准备

Master节点: 192.168.80.10Slave1节点: 192.168.80.11Slave2节点: 192.168.80.12systemctl stop firewalldsetenforce 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.confprotected-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 192.168.80.10 6379 2 #84行， 修改指定该哨兵节点监控192.168. 80.10:6379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 3000 #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slavecd /opt/redis-5.0.7/redis-sentinel psentinel.conf &

3）故障模拟

ps aux | grep rediskill -9 48662#Master节点上redis-server的进程号验证结果主节点tail -f /var/log/sentinel.logredis-cli -p 26379 INFO Sentinel

三、Redis群集模式

集群，即Redis Cluster，是Redis 3.0开始引入的分布式存储方案。集群由多个节点(Node)组成，Redis的数据分布在这些节点中。

集群中的节点分为主节点和从节点:

主节点负责读写请求和集群信息的维护;从节点只进行主节点数据和状态信息的复制。

①作用

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;另一方而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。

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。

数据分片原理

1、Redis集群的数据分片:

🐉 Redis集群引入了哈希槽的概念

🐉 Redis集群有16384个哈希槽( 编号0-16383)

🐉 集群的每个节点负责一部分哈希槽

🐉 每个Key通过CRC16校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作

2、以3个节点组成的集群为例:

🐉 节点A包含0到5460号哈希槽

🐉 节点B包含5461到10922号哈希槽

🐉 节点C包含10923到16383号哈希槽

②Redis集群的主从复制模型

集群中具有A、B、C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少5461-10922这个范围的槽而不可以用。为每个节点添加一个从节点A1、B1、C1整个集群便有三个Master节点和三个slave节点组成，在节点B失败后，集群选举B1位为的主节点继续服务。当B和B1 都失败后，集群将不可用。

③搭建redis集群

1）配置3主3从

redis的集群一般需要6个节点，3主3从。方便起见，这里所有节点在同一台服务器上模拟:

以端口号进行区分:3个主节点端口号:6001/6002/6003，对应的从节点端口号:6004/6005/6006。

cd /etc/redis/mkdir -p redis-cluster/redis600{1..6}for i in {1..6}; do cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis600$i; cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis600$i; done

2）开启群集功能

#其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，注意6个端口都要不一样。

cd /etc/redis/redis-cluster/ redis6001

vim redis.conf

#bind 127.0.0.1#69行，注释掉bind项，默认监听所有网卡protected-mode no#88行，修改,关闭保扩护模式port 6001#92行，修改，redis监听端口，daemonize yes#136行，开启守护进程，以独立进程启动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#启动redis节点分别进入那六个文件夹，执行命令: redis-server redis.conf，来启动redis节点cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001redis-server redis.conf

3）启动redis节点

分别进入那六个文件夹，执行命令: redis-server redis.conf ，来启动redis节点

cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001redis-server redis.conffor d in {1..6}docd /etc/redis/redis-cluster/redis600$dredis-server redis.confdoneps -ef | grep redis

3）启动集群

redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:6004 127.0.0.1:6005 127.0.0.1:6006 --cluster-replicas 1#六个实例分为三组，每组一主一从，前面的做主节点，后面的做从节点。下面交互的时候需要输入yes 才可以创建。replicas 1表示每个主节点有1个从节点。

#测试群集redis-cli -p 6001 -c#加-c参数,节点之间就可以互相跳转127.0.0.1:6001> cluster slots#查看节点的哈希槽编号范围