目录

一.Redis集群模式

二、Redis 主从复制

2.1 主从复制介绍

2.2 主从复制的作用

2.3 主从复制流程：

三. Redis主从复制搭建

3.1 实验步骤

​ 3.2 修改master节点配置文件

 3.3 修改slave节点的配置文件

3.4 验证主从效果

3.4.1 主节点查看日志，插入一条数据

​3.4.2 从节点查看数据是否同步成功​编辑​编辑

 四. Redis哨兵模式

4.1 哨兵模式的作用

4.2 哨兵的结构

4.3  故障转移机制

五. 搭建Redis哨兵模式

5.1 实验步骤

 5.2 启动哨兵模式（所有少比节点操作）

​5.3 查看哨兵信息

​5.4 模拟故障

​六.Redis集群模式

6.1 集群的作用

6.2 Redis集群的数据

6.3 集群模式的主从复制模型

七.搭建Redis集群

7.1 开启集群功能

​7.3 所有节点启动redis服务​编辑

 7.4 在任意一个节点启动集群即可​编辑

​7.5 测试集群

一.Redis集群模式

redis群集有三种模式，分别是主从同步/复制，哨兵模式，Cluster，

二、Redis 主从复制

2.1 主从复制介绍

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。

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（或没有从节点），但一个从节点只能有一个主节点。

2.2 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。

2.3 主从复制流程：

（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。

三. Redis主从复制搭建

配置思路

（1）准备三台安装好了redis服务器的主机

（2）master节点修改监听地址为0.0.0.0表示任意地址，并且需要开启AOF持久化，重启服务

（3）Slave节点修改监听地址0.0.0.0，开启AOF持久化，需要额外在配置文件287行指定同步的master节点IP和端口，重启服务。在主服务器写入数据加以验证

3.1 实验步骤

安装节点Redis

 3.2 修改master节点配置文件

vim /etc/redis/6379.conf 
 bind 0.0.0.0                           #70行,修改监听地址为0.0.0.0（生产环境中需要填写物理网卡的IP）
 daemonize yes                     #137行，开启守护进程，后台启动 
 logfile /var/log/redis_6379.log   #172行，指定日志文件存放目录
 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     #重启redis服务

 3.3 修改slave节点的配置文件

修改slave1的配置文件，之后scp传给slave2。

vim /etc/redis/6379.conf 
 bind 0.0.0.0                           #70行,修改监听地址为0.0.0.0（生产环境中需要填写物理网卡的IP）
 daemonize yes                     #137行，开启守护进程，后台启动 
 logfile /var/log/redis_6379.log   #172行，指定日志文件存放目录
 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
 scp /etc/redis/6379.conf 192.168.192.12:/etc/redis/        #将配置文件传给slave2          ​/etc/init.d/redis_6379 restart          #重启redis服务                                                                             netstat -natp | grep redis               #查看主从服务器是否已建立连接

3.4 验证主从效果

3.4.1 主节点查看日志，插入一条数据

3.4.2 从节点查看数据是否同步成功

 四. Redis哨兵模式

主从切换技术的方法是：当服务器宕机后，需要手动一台从机切换为主机，这需要人工干预，不仅费时费力而且还会造成一段时间内服务不可用。为了解决主从复制的缺点，就有了哨兵机制

 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

4.1 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，它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点，并让其它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。

4.2 哨兵的结构

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

4.3  故障转移机制

1 由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障

每个哨兵节点每隔1秒会问主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做一次心检测。如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了（单方面的）。当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了。

2、当主节点出现故障，此时哨兵节点会通过Raft算法（选举算法）实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader，来负责处理主节点的故障转移和通知。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

3、由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下：

1. 将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点；
2. 若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点；
3. 通知客户端主节点已经更换。

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

2.4 主节点的选举
1. 过滤掉不健康的（己下线的），没有回复哨兵ping响应的从节点。
2. 选择配置文件中从节点优先级配置最高的。（replica-priority，默认值为100）
3. 选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。

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。
 

五. 搭建Redis哨兵模式

实验环境：生产环境中使用对应数量节点的服务器作为哨兵节点，实验环境中如果电脑性能不够可以把哨兵搭建在原虚机上。

5.1 实验步骤

修改哨兵节点的配置文件sentindel.conf

修改Sentinel-1的配置文件，之后scp传给另外2个哨兵节点

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
protected-mode no                #17行，取消注释，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，指定日志文件存放路径
dir "/var/lib/redis/6379"        #65行，指定数据库存放路径
sentinel monitor mymaster 192.168.192.10 6379 2  #84行，修改
#指定该哨兵节点监控192.168.192.10:6379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，同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间（180秒）
​
#传给两外2个哨兵节点
scp /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf  192.168.192.14:/opt/redis-5.0.7/
scp /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf  192.168.192.15:/opt/redis-5.0.7/

修改哨兵的配置文件，vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf

 5.2 启动哨兵模式（所有少比节点操作）

#启动三台哨兵
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &

5.3 查看哨兵信息

#在哨兵节点查看
[root@localhost ~]# redis-cli -p 26379 info Sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1     #一台主节点
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.192.10:6379,slaves=2,sentinels=3
#可以看到主节点地址，2台从节点，3台哨兵

5.4 模拟故障

杀死 Master 节点上redis-server的进程号：在哨兵上查看主节点是否切换成功： 

六.Redis集群模式

集群，即Redis Cluster，是Redis3.0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：只有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。

6.1 集群的作用

（1）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；另一方面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。
（2）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。

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，实现较为完善的高可用方案。

6.2 Redis集群的数据

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。

6.3 集群模式的主从复制模型

1.  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。
2. 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位为主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。

七.搭建Redis集群

7.1 开启集群功能

修改任意一台服务器配置文件，在通过scp命令传给其他主机

 将配置文件传给另外5个节点 之后每个节点要修改监听地址为自己的IP

7.3 所有节点启动redis服务 7.4 在任意一个节点启动集群即可

 7.5 测试集群

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