Redis_08_Redis哨兵模式

1.Redis主从复制

概念

主从复制,是指将一台 Redis服务器的数据,复制到其他的 Redish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,只能由主节点到从节点，也就是说从节点只能读不能写。 Master以写为主, Slave以读为主。默认情况下,每台 Redish服务器都是主节点;且ー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主从复制的作用主要包括

1、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。

2、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。

3、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。

4、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 Redist高可用的基础。

2.一般来说,要将Reds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

1、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;

2、从容量上,单个Reds服务器内存容量有限,就算一台Reds服务器内存容量为256G,也不能将所有内存用作 Redis存储内存,般来说,单台Reds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:

 

 查看当前节点信息

127.0.0.1:6379> info replication #查看当前节点信息
# Replication
role:master #角色
connected_slaves:0 #没有从机
master_replid:c4e4e661be537304cba8615d7430816bfd2cb0a3
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

3.集群搭建

赋值3个配置文件，然后修改对应的信息

1.端口、日志文件名字、dump.rdb名字

启动4个redis:

[root@izuf674yoe2iaw2dvtipawz /]# chmod 777 /bin 
[root@izuf674yoe2iaw2dvtipawz bin]# netstat -nplt | grep 6379
tcp        0      0 0.0.0.0:6379            0.0.0.0:*               LISTEN      12111/./redis-serve 
tcp6       0      0 :::6379                 :::*                    LISTEN      12111/./redis-serve 
[root@izuf674yoe2iaw2dvtipawz bin]# netstat -nplt | grep 638
tcp        0      0 0.0.0.0:6380            0.0.0.0:*               LISTEN      27167/./redis-serve 
tcp        0      0 0.0.0.0:6381            0.0.0.0:*               LISTEN               0.0.0.0:*               LISTEN      27562/./redis-serve 
tcp6       0      0 :::6380                 :::*                    LISTEN      27167/./redis-serve 
tcp6       0      0 :::6381                 :::*                    LISTEN      27370/./redis-serve 

4.一主二从

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点，一般我们只修改从节点服务器的配置就好

主：6379

从：6380 、6381

配置6380

127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_replid:0d82ca7ec85b9d979deb5b980ff9ed06edefbb2d
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

设置主节点

127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379 #配置主机
OK

127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave #当前角色从机
master_host:127.0.0.1 #主机地址
master_port:6379 #主机端口
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:6
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:28
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:d66138db5487c45f133d489b180c03a2143f527c
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:28
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:28
127.0.0.1:6380> 

配置完成之后，主机配置

127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=350,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=350,lag=0
master_replid:d66138db5487c45f133d489b180c03a2143f527c
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:350
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:350

真实的配置需要从Redis.config中去配置

# replicaof <masterip> <masterport> 主机的ip地址和端口号
replicaof 127.0.0.1 6379
# masterauth <master-password> 如果主机有密码需要将主机的密码配置上

5.配置：

主机可以写，从机只能读不能写！主机中的信息会被从机保存

1.只有主机可以写操作

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK

从机禁止写操作

127.0.0.1:6380> set k2 v2
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

2.主机中的信息会自动被保存到从机中去

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK

127.0.0.1:6380> get k1
"v1"

问题1：当主机宕机之后，从机正常运行，重启主机之后，从机依旧可以获取到信息。

问题2：当从机宕机之后，主机正常运行，重启从机之后，从机依旧可以获取到从机断开连接后注解添加的数据

原理：

Slave启动成功连接到 master后会发送一个sync命令

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, master将传送整个数据文件到 slave,并完成一次完全同步。

全量复制:而 slave服务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: Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给 slave,完成同步

但是只要是重新连接 master,一次完全同步(全量复制)将被自动执行

6.链路链接

也可以完成主从复制，从节点6380依旧是从节点，不能进行写操作

问题：当我们主节点宕机之后，怎么可以把从节点6380升级为主节点

当主节点宕机之后，从节点可以通过

127.0.0.1:6380> SLAVOF no one #使自己变成主节点（手动）当主节点恢复后，6380依旧是主机点，不会变会从节点

7.哨兵模式

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換为主服务器,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明。这不是一种推荐的方式,更多时候,我们优先考虑哨兵模式。 Redis2.8开始正式提供了 Sentinel(哨兵)架构来解决这个问题。

哨兵模式,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

8.哨兵的作用

通过发送命令,让 Redish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切換成 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 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,井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 failover[故障转移操作。切換成功后,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。

测试

1.配置哨兵配置文件sentinel.conf

#sentinel monitor 被监控的名称 host  port  投票重新选择主机
sentinel monitor redis-master 127.0.0.1 6379 1

2.启动哨兵

./redis-sentinel sentinel.conf 

[root@izuf674yoe2iaw2dvtipawz bin]# ./redis-sentinel sentinel.conf 
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.018 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.018 # Redis version=6.1.240, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=12632, just started
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.018 # Configuration loaded
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.019 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.1.240 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```/    _.,_ ''-._                                   
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 12632
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           http://redis.io        
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
      `-._    `-.__.-'    _.-'                                       
          `-._        _.-'                                           
              `-.__.-'                                               

12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.020 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.063 # Sentinel ID is c10d2366c0c7bb9fc67143eb898d331a8fc4b427
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.063 # +monitor master redis-master 127.0.0.1 6379 quorum 1
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.064 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ redis-master 127.0.0.1 6379
12632:X 18 Jan 2021 16:53:32.095 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ redis-master 127.0.0.1 6379

3.当主节点宕机之后，哨兵会自动投票选择出主节点

6381:是从节点（之前）

127.0.0.1:6381> info replication
# Replication
role:master #主节点
connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=22227,lag=0
master_replid:738ab8dfd31183984a319b57c1c88f791e5c11fb
master_replid2:d66138db5487c45f133d489b180c03a2143f527c
master_repl_offset:22364
second_repl_offset:18984
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:295
repl_backlog_histlen:22070
127.0.0.1:6381> get k1
"v1"

如果主机重新连接了，那么他自动变成当前主节点的从节点。

哨兵模式配置

#Example sentinel. conf
#哨兵 sentinel1实例运行的端口默认26379
port 26379
#哨兵 sentinel的工作目录
dir /tmpl

#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".-"组成并 quorum配置多少个 sentinel1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><1p> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.6379 2

#当在 Redis实例中开启了 requirepass foobared授权密码这样的连接 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-0123password

#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

#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f sentinel down-after-milli seconds <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rep1 cation而不可用。可以通过将这个值设为1来保证每次只有一个s1ave处于不能处理命令请求的状态。sentinel parallel-syncs <master-name> <nums laves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1

#故障转移的超时时间fail。ver- timeout可以用在以下这些方面:#1.同一个 sentinel1对同一个 masten两次fai1over之间的间隔时间。
#2.当一个s1ave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fai1over所需要的时间。
#4.当进行fai1over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para1le1- 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

#SCR工 PTS 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:并若脚本执行后返回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并若脚本执行后返回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。
#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SRGK工LL信号终止,之后重新执行。并通知型脚本:当 dentine1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,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dentine1无法正常启动成功。
#并通知脚本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fai1over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地址己经发生改变的信息。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<ro1e>是“1 eader”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s1ave)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