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Redis哨兵模式搭建

Redis主从复制搭建

Redis虽然拥有非常高的性能,但是在实际的生产环境中,使用单机模式还是会产生不少问题的,比如说容易出现

单机故障,容量瓶颈,以及QPS瓶颈等问题。通常环境下,主从复制哨兵模式Redis Cluster是3种比较常见

的解决方案,本文将通过实例演示如何搭建Redis主从复制环境,并对其原理进行分析。

1、搭建主从复制

1、创建3个目录redis8000redis8001redis8002目录下。

将默认配置文件redis.conf拷贝到redis8000下,将redis8000指定为主机,修改以下参数:

bind 0.0.0.0
port 8000
pidfile /var/run/redis_8000.pid
logfile "redis8000.log"
dbfilename dump8000.rdb
dir /home/hydra/files/redis/slave/redis8000/
requirepass 123456
daemonize yes
masterauth 123456

2、将修改后的redis.conf文件拷贝到redis8001redis8002目录下,然后进行修改:

bind 0.0.0.0
port 8001
pidfile /var/run/redis_8001.pid
logfile "redis8001.log"
dbfilename dump8001.rdb
dir /home/hydra/files/redis/slave/redis8001/
# replicaof 127.0.0.1 8000
slaveof 127.0.0.1 8000
requirepass 123456
masterauth 123456
# 从机开启aof持久化
appendonly yes
daemonize yes
bind 0.0.0.0
port 8002
pidfile /var/run/redis_8002.pid
logfile "redis8002.log"
dbfilename dump8002.rdb
dir /home/hydra/files/redis/slave/redis8002/
# replicaof 127.0.0.1 8000
slaveof 127.0.0.1 8000
requirepass 123456
masterauth 123456
# 从机开启aof持久化
appendonly yes
daemonize yes

3、分别启动3个redis实例

./redis-5.0.4/src/redis-server  ./slave/redis8000/redis.conf
./redis-5.0.4/src/redis-server  ./slave/redis8001/redis.conf
./redis-5.0.4/src/redis-server  ./slave/redis8002/redis.conf

查看进程,启动成功:

在这里插入图片描述

4、通过redis客户端连接主机redis8000

./redis-5.0.4/src/redis-cli  -p 8000 -a 123456

登录成功后,使用指令查看主从架构:

info replication

在这里插入图片描述

可以看出,主机8000拥有两台从机,从机8001和8002连接成功。

5、通过redis客户端连接从机redis80001,同样通过指令查看主从状态:

在这里插入图片描述

可以看出8001的角色为slave从机,并且可以查看主机8001的相关信息。

6、此外,还可以通过指令的模式动态分配主从。复制一个redis8000的配置文件至redis8003下,修改端口为

8003,其他配置不做改动。

bind 0.0.0.0
port 8003
pidfile /var/run/redis_8003.pid
logfile "redis8003.log"
dbfilename dump8003.rdb
dir /home/hydra/files/redis/slave/redis8003/
requirepass 123456
daemonize yes

使用redis客户端登录8003后,输入指令指定主机:

slaveof 127.0.0.1 8000

动态指定主机后,如果主机设置了密码,还需要通过指令配置主机密码:

config set masterauth 123456

配置完成后,查看8003从机状态:

在这里插入图片描述

查看8000主机状态:

在这里插入图片描述

新添加的从机8003已经被添加到8000的从机当中。

需要注意的是,使用命令动态指定的主从状态,在从机重启后会失效。

首先使用kill命令杀死8003进程,然后查看主从状态:

在这里插入图片描述

可以发现,现在从机只剩下两台,为80018002

然后重启8003并再次查看状态:
在这里插入图片描述

仍然为80018002两台从机,证明了指令指定主从在重启后会失效。

7、进行读写测试,首先测试主机,读写均能正常:
在这里插入图片描述

测试从机,发现可以正常读数据,但是写数据失败:

在这里插入图片描述

这是因为在主从复制的架构下,只有主机能够写数据,从机为只读模式,这是在配置文件中指定的。在Redis2.6版

本以后,默认从机为只读模式:

replica-read-only yes

需要注意这里不能将这个配置改为no,因为主机不会监听到从机的写数据事件,因而造成主从数据的不一致。

二、全量复制

用于初次复制或其它无法进行部分复制的情况,将主节点中的所有数据都发送给从节点。

当数据量过大的时候,会造成很大的网络开销,流程如下:
在这里插入图片描述

1、从机发送:

psync ? -1

这里的 “?” 是因为从机暂时不知道主机的runId, -1代表全量复制

2、主机发送指令,把自己的runid和offset传给从机:

fullresync{runid,offset}

可以通过命令查看这两个参数:

#可以查看runid
info server 
#可以查看offset
info replication

从机之后会上报自己的偏移量offset给主机,当主机的offset和从机的offset不一样时,说明数据不一致。

3、从机保存主机数据:

save master info

4、主机执行bgsave,全量复制会触发rdb持久化。

bgsave

主机在生成rdb文件时,可能会有新的数据写入。这时redis把新写入的数据写入一个缓冲区repl_back_buffer,默

认大小1M。可以通过repl-backlog-size设置缓冲区大小

5、主机发送rdb给从机:

send rdb

6、主机发送缓冲区数据给从机:

send buffer

7、从机把从机本身上的数据清空:

flush old data

8、从机加载主机发送过来的rdb和buffer数据:

load rdb&buffer

在全量复制中,消耗的时间包括:

  • 执行bgsave进行持久化的时间

  • rdb文件网络传输时间

  • 从节点请求请求数据时间

  • 从机加载rdb的时间

  • 如果从节点开启了aof持久化,可能进行aof重写的时间

三、部分复制

部分复制主要是Redis针对全量复制过高的开销进行的一种优化措施。Redis 希望能够在主机出现抖动或连接断开

的时候,可以通过部分复制机制将损失降低到最低。

在这里插入图片描述

具体流程如下:

1、出现网络抖动,连接断开 connection lost

2、主机继续写复制缓冲区repl_back_buffer

3、从机继续尝试连接主机

4、从机slave 会把自己当前 runid 和偏移量传输给主机 master,并且执行 pysnc 命令同步

5、如果 master 发现偏移量是在缓冲区的范围内,就会返回 continue 命令

6、同步了 offset 的部分数据,所以部分复制的基础就是偏移量 offset。

那么在正常的情况下,Redis是如何决定全量复制还是部分复制的呢?从机将自己的offset发送给主机后,主机

根据offset和缓冲区大小决定能否执行部分复制:

  • 如果offset偏移量之后的数据,仍然都在复制积压缓冲区里,则执行部分复制

  • 如果offset偏移量之后的数据已不在复制积压缓冲区中,则执行全量复制

四、主从复制架构缺点

1、由于所有的写操作都是先在主机上操作,然后同步更新到从机上,所以同步过程有一定的延迟,当系统很繁忙

的时候,延迟问题会更加严重。从机数量增加时,会使这个问题更加严重。

2、当主机宕机之后,将不能进行写操作,需要手动将从机升级为主机,从机需要重新指定主机。

手动在一台从机上执行下面命令,将它升级为主机:

slave of no one

再在其他从机上执行slave of指令,将自身变成新主机的从机:

slave of 192.168.0.1 port

可以看出这种情况下,当主机宕机后,后续的修复流程由人工操作,非常麻烦,因此在这种情况下Redis引入了哨

兵模式,来完成主机宕机后的自动故障转移。

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