Redis集群介紹

集群里有三大模式：

Redis主從模式：一主一從或一主多從，自帶讀寫分離，負載均衡；

Redis哨兵模式：高可用，主服務器宕機，從服務器變為主服務器；

Redis集群模式（分片）：將數據拆分存儲到多個Redis主從集群中。訪問任何一臺服務器都可以查到所有數據。

Redis主從模式

原理：第一次同步時，使用RDB（快照），在同步時，主服務器產生的數據，會記錄偏移量，在同步完成后，進行偏移量的同步。

之后的同步的數據是通過AOF日志方式同步的。

工作機制（了解）

• 當slave啟動后，主動向master發送SYNC命令；
• master接受到SYNC命令后在后臺保存快照（RDB持久化）和緩存保存快照這段時間的命令；
• 然后將保存的快照文件和緩存的命令發送給slave；
• slave收到快照文件和命令后加載快照文件和緩存的執行命令；
• 復制初始化后，master每次收到的寫命令都會同步發送給slave，保證主從數據一致性。

缺點：只有主服務器能寫入數據，從服務器只能讀，主服務器一旦宕機，導致無法寫入數據。

哨兵模式

功能：

1. 監控所有Redis服務器，重點監控主服務器，1秒ping一次主，10秒ping一次從；
2. 主服務器宕機主觀下線，10秒后未恢復，客觀下線，選舉新的主服務器，根據條件（數據完整性、服務器性能）；
3. 通知其他從服務器，主從變更，讓其他從服務器鏈接新的主服務器。

多哨兵模式：

·哨兵監控主從的同時，也監控其他哨兵。

·當主宕機，哨兵中選出一個哨兵，這個哨兵再從其他從服務器中選出新的主。

工作機制（了解）

• 每個sentinel以每秒鐘一次的頻率向它所知的master，slave以及其他sentinel實例發送一個 PING 命令
• 如果一個實例距離最后一次有效回復 PING 命令的時間超過 down-after-milliseconds 選項所指定的值， 則這個實例會被sentinel標記為主觀下線。
• 如果一個master被標記為主觀下線，則正在監視這個master的所有sentinel要以每秒一次的頻率確認master的確進入了主觀下線狀態
• 當有足夠數量的sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的時間范圍內確認master的確進入了主觀下線狀態， 則master會被標記為客觀下線
• 在一般情況下， 每個sentinel會以每 10 秒一次的頻率向它已知的所有master，slave發送 INFO 命令
• 當master被sentinel標記為客觀下線時，sentinel向下線的master的所有slave發送 INFO 命令的頻率會從 10 秒一次改為 1 秒一次
• 若沒有足夠數量的sentinel同意master已經下線，master的客觀下線狀態就會被移除；
• 若master重新向sentinel的 PING 命令返回有效回復，master的主觀下線狀態就會被移除

Redis集群模式

集群=哨兵+主從+分片，實現高擴展性

集群模式特點

多個redis節點網絡互聯，數據共享

支持在線增加、刪除節點

客戶端可以連接任何一個主節點進行讀寫

優點：

• 多個redis節點網絡互聯，數據共享；
• 所有的節點都是一主一從（也可以是一主多從），其中從不提供服務，僅作為備用；
• 支持在線增加、刪除節點；
• 客戶端可以連接任何一個主節點進行讀寫；

缺點：

• 不支持同時處理多個key（如MSET/MGET），因為redis需要把key均勻分布在各個節點上；
• 并發量很高的情況下同時創建key-value會降低性能并導致不可預測的行為。

集群工作方式

哈希槽：默認Redis官方在Redis集群模式中內置了16384個槽

插槽的取值范圍是：0-16383。cluster，可以理解為是一個集群管理的插件。

當我們的存取 Key的時候，Redis 會根據算法得出一個結果，然后把結果對 16384 求余數，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，通過這個值，去找到對應的插槽所對應的節點，然后直接自動跳轉到這個對應的節點上進行存取操作。

1 % 16384 = 1

Redis重定向：在Redis集群任意節點查詢或存儲修改數據時，通過哈希槽運算，未命中節點，則會重新計算查找節點。

集群模式的搭建???（單機多實例）

1. 第一步：創建一個文件夾redis-cluster，然后在其下面分別創建6個文件夾如下：

[root@localhost ~]# cd /usr/local/redis

[root@localhost redis]# ls

bin ?data ?etc ?logs ?redis.pid

[root@localhost redis]# mkdir redis-cluster

[root@localhost redis]# cd redis-cluster/

[root@localhost redis-cluster]# mkdir 700{1..6}

[root@localhost redis-cluster]# ls

7001 ?7002 ?7003 ?7004 ?7005 ?7006

1. 第二步：把之前的redis.conf配置文件分別copy到700*下

# 返回redis目錄里

cd ../

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7001/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7002/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7003/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7004/redis.conf

[root@localhost redis]# cp ./etc/redis.conf ./redis-cluster/7005/redis.conf

[root@localhost redis-cluster]# cp ../etc/redis.conf 7006

[root@localhost redis-cluster]# tree

1. 第三步：修改集群配置

[root@zuolaoshi redis]# vim ./redis-cluster/7001/redis.conf

以下是全部修改內容：

bind 192.168.221.129

port 7001

pidfile /usr/local/redis/redis-cluster/7001/redis.pid

logfile "/usr/local/redis/logs/redis-7001.log"

dir /usr/local/redis/redis-cluster/7001/

appendonly yes

cluster-enabled yes

cluster-config-file nodes7001.conf

cluster-node-timeout 5000

# 切換到cluster比較方便

[root@localhost redis]# cd redis-cluster/

# 刷新一下7001的配置文件

[root@localhost redis-cluster]# redis-server 7001/redis.conf?

# 查看是否開啟

[root@localhost redis-cluster]# netstat -lnutp | grep 7001

#會出現

tcp ???????0 ?????0 192.168.221.129:17001????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????66164/redis-server ?

tcp ???????0 ?????0 192.168.221.129:7001?????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????66164/redis-server ?

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:17001???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????66164/redis-server ?

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:7001????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????66164/redis-server

# 把修改好的配置文件覆蓋到7002到7006的配置文件上

[root@localhost redis-cluster]# cp 7001/redis.conf 7002/redis.conf

cp：是否覆蓋"7002/redis.conf"？ y

# 修改每一個配置文件（五個文件都重復這個步驟）

[root@localhost redis-cluster]# vim 7002/redis.conf

:%s/7001/7002/g

[root@localhost redis-cluster]# redis-server 7002/redis.conf?

[root@localhost redis-cluster]# netstat -lnutp | grep 7002

！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

中途換成Ubuntu，安裝了Redis，互傳了redis-cluster目錄，改了IP，別的都沒有變，建議下次直接使用Ubuntu：

scp -r root@192.168.221.10:/usr/local/redis/redis-cluster /usr/local/redis/

先進入/usr/local/redis目錄里

cd /usr/local/redis/

！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

# 安裝ruby

apt install ruby??????????????????Y

gem install redis

# 創建集群

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli --cluster create 192.168.221.129:7001 192.168.221.129:7002 192.168.221.129:7003 192.168.221.129:7004 192.168.221.129:7005 192.168.221.129:7006 --cluster-replicas 1

出現

最后出現綠色OK就成功了

# 查看Redis服務狀態

ps -ef?|?grep redis

# 進入7001端口

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli -c -h 192.168.221.129 -p 7001

192.168.221.129:7001> info cluster

# Cluster

cluster_enabled:1 ??????#節點是否為cluster模式，1是0否

# 測試操作

192.168.221.129:7001> exit

root@cqh-virtual-machine:/usr/local/redis# ./bin/redis-cli -c -h 192.168.221.129 -p 7005

192.168.221.129:7005> set b fdfsfsd

-> Redirected to slot [3300] located at 192.168.221.129:7001

OK

192.168.221.129:7001> get b

"fdfsfsd"

192.168.221.129:7001> set c fdsfdfdsfds

-> Redirected to slot [7365] located at 192.168.221.129:7002

OK

192.168.221.129:7002> get c

"fdsfdfdsfds"

192.168.221.129:7002> set x fdsfdsfsdf

-> Redirected to slot [16287] located at 192.168.221.129:7003

OK

192.168.221.129:7003> keys *

1) "x"

192.168.221.129:7003> get b

-> Redirected to slot [3300] located at 192.168.221.129:7001

"fdfsfsd"

192.168.221.129:7001> keys *

1) "b"

192.168.221.129:7001> set d fdsfdsfsd

-> Redirected to slot [11298] located at 192.168.221.129:7003

OK

192.168.221.129:7003> get d

"fdsfdsfsd"

192.168.221.129:7003> set x zhangsan

OK

192.168.221.129:7003> get x

"zhangsan"

192.168.221.129:7003> exit

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實驗：一主兩從三哨兵???

一、安裝好Redis

192.168.221.20 Redis（主）

192.168.221.30 Redis（從）

192.168.221.40 Redis（從）

安裝Redis

二、多機主從配置一主二從

2.1、準備工作

開啟三臺虛擬主機20、30、40，分別安裝redis

檢查防火墻、掛載光盤

systemctl status firewalld

mount /dev/cdrom /media

2.2、配置主機和從機

# 修改配置文件redis.conf

vim /usr/local/redis/etc/redis.conf

主機配置

bind 0.0.0.0??????#將bind127.0.0.1注釋掉 或者改成?bind 0.0.0.0

port 6379????????#改變其服務端口為6379

daemonize yes ??#修改服務為后臺運行

#指定不同的pid文件，注意三份配置文件不同。

pidfile /usr/local/redis/redis.pid

#指定log日志路徑，自己配，要求不同。

logfile "/usr/local/redis/logs/redis.log" ?

#這個指定rdb文件和aof文件的路徑配置，要求改成不同。

dir /usr/local/redis/data

# 密碼設置

masterauth 123??#從服務到主服務的認證密碼（三臺都配置）

requirepass 123 ?#客戶端訪問需要密碼驗證（三臺都配置）

從機配置

#主服務這句話注釋，從服務配置的兩臺需要開啟。配置主服務的ip的port。

replicaof 192.168.221.20 6379

2.3、啟動服務

分別啟動三臺主機的redis服務器端服務

./bin/redis-server ./etc/redis.conf

ps -ef|grep redis

分別啟動三臺主機客戶端服務

./bin/redis-cli

# 查看主從的從屬信息

127.0.0.1:6379> info replication

# 如果從服務器沒有變成從服務，就手動設置從屬

127.0.0.1:6379> slaveof 192.168.221.20 6379

# 關閉從屬功能

127.0.0.1:6379> slaveof no one

# 轉而對新服務器進行同步

127.0.0.1:6379> slaveof host port(比如：slaveof 192.168.221.30 6379)

三、設置單哨兵（在主服務器上）

# 備份配置文件

[root@localhost /]#cp /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf?/usr/local/redis/etc/sentinel.conf

# 進入etc目錄

[root@localhost /]#cd /usr/local/redis/etc/

# 排除哨兵配置文件里的注釋信息（如果沒注釋大約在第84行）

[root@localhost etc]#grep -Ev "^$|^#" /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf > /etc/redis/sentinel.conf

# 編輯哨兵配置文件

[root@localhost etc#vim sentinel.conf

++++++++++++++++++++++++++++++++

pidfile "/var/run/redis-sentinel.pid"

logfile "/usr/local/redis/logs/sentinel.log"

dir "/usr/local/redis/data"

sentinel monitor mymaster 192.168.221.20 6379 1????# mymaster是監控主數據的名稱，命名時可以使用大小寫字母和“.-_”符號；后面是主機IP、端口號和哨兵的數量，少數服從多數的命令

sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000

sentinel failover-timeout mymaster 15000

++++++++++++++++++++++++++++++++

# 返回到redis目錄里

[root@localhost etc]# cd ../

# 啟動哨兵實時查看情況

[root@localhost redis]# ./bin/redis-sentinel ./etc/sentinel.conf??或者 ?./bin/redis-server ./etc/sentinel.conf --sentinel

從機宕機

[[root@localhost bin]#?cd

[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis stop

Stopping Redis...

Redis stopped.

# 哨兵認為主觀宕機

[root@localhost ~]#?/etc/init.d/redis start

Starting Redis...

Redis started.

# 哨兵取消主觀宕機，檢測到192.168.221.30重啟/恢復上線

# 192.168.221.30重新同步為從節點

主機宕機

[root@localhost redis]# cd

[root@localhost ~]# /etc/init.d/redis stop

Stopping Redis...

Redis stopped.

# 哨兵主觀+客觀宕機

（達到法定票數，這里quorum 1/1表示1個哨兵同意即可）

# 進入新的 “紀元”（類似選舉輪次），保障故障轉移流程有序

# 嘗試執行故障轉移，選主從節點重新掛載

# 哨兵集群選舉出“主導哨兵”，由它主導后續故障轉移操作

# 把一個從節點選為新的主節點

# 其他從節點重新掛載新的主節點

# 測試哨兵連接

redis-cli -p 26379 sentinel masters

# 通過哨兵獲取當前主節點的IP和端口

redis-cli -p 26379 sentinel get-master-addr-by-name mymaster

四、多哨兵連接（一主兩從都配置）

# 接單哨兵結尾的192.168.221.40變為主節點開始：

# 修改主節點配置文件：

vim /etc/redis/redis.conf

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

bind 0.0.0.0

protected no ????????# 關閉加密保護 否則從節點無法連接

daemonize yes ???????# 開啟后臺模式將no改為yes

timeout 300 # 連接超時時間

port 6379 ???????????# 端口號

logfile "/usr/local/redis/logs/redis.log" ????# 存放日志

pidfile /usr/local/redis/redis.pid ??????????# 定義pid文件

dbfilename dump.rdb

dir /usr/local/redis/data ?????????????????# 用于存放數據（目錄需提前創建）

save 3600 1

save 300 100

save 60 10000 ?????????????????????????# snapshot觸發的時機

stop-writes-on-bgsave-error yes ?????????# 當snapshot時出現錯誤無法繼續時，阻塞客戶端“變更操作”，“錯誤”可能因為磁盤已滿/磁盤故障/OS級別異常等

rdbcompression yes ????????????????????# 啟用rdb文件壓縮，默認為“yes”，壓縮往往意味著“額外的cpu消耗”，同時也意味這較小的文件尺寸以及較短的網絡傳輸時間

appendonly yes ????????????????????????# 開啟aof功能,只有在“yes”下，aof重寫/文件同步等特性才會生效

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

# 修改從節點配置文件:

vim /etc/redis/redis.conf

+++++++++++++++++++++++++++++++++

replicaof 192.168.221.40?6379 ????##添加 master IP和端口（注意：老版本的redis是搜索 slaveof 有些許區別）

+++++++++++++++++++++++++++++++++

啟動測試

測試

##-->master節點操作

/etc/init.d/redis restart

127.0.0.1:6379> ping

PONG

127.0.0.1:6379> set name jack

OK

127.0.0.1:6379> get name

"jack"

##查看連接狀態

127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:master

connected_slaves:2 ?##兩個從節點

slave0:ip=192.168.8.12,port=6379,state=online,offset=6535,lag=0

slave1:ip=192.168.8.13,port=6379,state=online,offset=6535,lag=0

##-->從節點操作

/etc/init.d/redis restart

127.0.0.1:6379> ping

PONG

127.0.0.1:6379> get name

"jack"

##查看連接狀態

127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:slave

master_host:192.168.221.40

master_port:6379

master_link_status:up

# 排除哨兵配置文件里的注釋信息并把它生成一個新文件（如果不注釋，大約在第84行，需要提前備份一個新的配置文件cp /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf?/usr/local/redis/sentinel.conf）

[root@localhost ~]#grep -Ev "^$|^#" /usr/local/src/redis-6.2.14/sentinel.conf > /usr/local/redis/sentinel.conf

# 編輯哨兵配置文件

[root@localhost ~]#vim /usr/local/redis/sentinel.conf

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

port 26379

protected-mode no

daemonize yes

pidfile /var/run/redis-sentinel.pid

logfile "/usr/local/redis/logs/sentinel.log"

dir /tmp

sentinel monitor mymaster 192.168.221.40 6379 2

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

acllog-max-len 128

sentinel parallel-syncs mymaster 1

sentinel failover-timeout mymaster 180000

sentinel deny-scripts-reconfig yes

SENTINEL resolve-hostnames no

SENTINEL announce-hostnames no

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

保存退出

# 將配置文件發送到另外兩臺服務器

scp /usr/local/redis/sentinel.conf 192.168.221.20:/usr/local/redis/

yes

輸入20的密碼

scp /usr/local/redis/sentinel.conf 192.168.221.30:/usr/local/redis/

yes

輸入30的密碼

# 如需查看是否一致，可以在另外兩臺輸入

cat /usr/local/redis/sentinel.conf???一致則說明發送成功

# 啟動測試（三臺機器均啟動）

##?啟動哨兵

cd /usr/local/redis/

redis-sentinel sentinel.conf

##?動態查看

tail -f /usr/local/redis/logs/sentinel.log

Ctrl+C退出

##主節點

[root@localhost redis]#?redis-cli

127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:master

connected_slaves:2

slave0:ip=192.168.221.20,port=6379,state=online,offset=547559,lag=0

slave1:ip=192.168.221.30,port=6379,state=online,offset=547559,lag=0

##?停止主節點redis（后面要有耐心，多等待一會兒）

127.0.0.1:6379> exit

[root@redis-master redis]# netstat -tnlp

# 會出現

Active Internet connections (only servers)

Proto Recv-Q Send-Q Local Address ??????????Foreign Address ????????State ??????PID/Program name ???

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:26379 ??????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????15630/redis-sentine

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:6379 ???????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????14351/redis-server ?

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:111 ????????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????743/rpcbind ????????

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:6032 ???????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1562/proxysql ??????

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:6033 ???????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1562/proxysql ??????

tcp ???????0 ?????0 192.168.122.1:53 ???????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1698/dnsmasq ???????

tcp ???????0 ?????0 0.0.0.0:22 ?????????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1116/sshd ??????????

tcp ???????0 ?????0 127.0.0.1:631 ??????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1119/cupsd ?????????

tcp ???????0 ?????0 127.0.0.1:25 ???????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????1622/master ????????

tcp ???????0 ?????0 127.0.0.1:6010 ?????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????13696/sshd: root@pt

tcp ???????0 ?????0 127.0.0.1:6011 ?????????0.0.0.0:* ??????????????LISTEN ?????15015/sshd: root@pt

tcp6 ??????0 ?????0 :::26379 ???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????15630/redis-sentine

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:6379 ???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????14351/redis-server ?

tcp6 ??????0 ?????0 :::111 ?????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????743/rpcbind ????????

tcp6 ??????0 ?????0 :::22 ??????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????1116/sshd ??????????

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:631 ????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????1119/cupsd ?????????

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:25 ?????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????1622/master ????????

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:6010 ???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????13696/sshd: root@pt

tcp6 ??????0 ?????0 ::1:6011 ???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????15015/sshd: root@pt

tcp6 ??????0 ?????0 :::33060 ???????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????1595/mysqld ????????

tcp6 ??????0 ?????0 :::3306 ????????????????:::* ???????????????????LISTEN ?????1595/mysqld ????????

[root@localhost redis]# kill 14351

##--新的主節點機器192.168.221.30（到時候兩臺都登陸）

127.0.0.1:6379>?redis-cli

127.0.0.1:6379> info replication

# 出現下面這個說明正在轉換身份

Error: Server closed the connection

# Replication

role:master

connected_slaves:1

slave0:ip=192.168.221.20,port=6379,state=online,offset=738791,lag=1

##已實現故障轉移

##--啟動故障機器192.168.221.40

[root@localhost redis]# /etc/init.d/redis start

[root@localhost redis]# redis-cli

127.0.0.1:6379>?info replication

# Replication

role:slave

master_host:192.168.221.30

master_port:6379

master_link_status:up?????#恢復的機器會自動加入集群降為從節點