Redis几种运行模式

主从复制

概述

• 主从复制指的是将一台Redis服务器的数据，复制到其他Redis服务器。前者被称为主节点(master)，后者被称为从节点(salve)
• 数据的复制是单向的，只能从主节点复制到从节点。

主从复制的作用

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：当主节点出现问题是，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，可以由主节点提供些服务，由从节点提供读服务。实现服务器负载均衡；通过多个从节点负担负载能提高Redis服务器的并发量。
4. 高可用。主从复制是哨兵模式和集群的基础。

主从复制的工作机制

1. slave从节点启动后，向master发送SYNC命令，master接收到SYNC命令后通过bgsave保存快照，并使用缓冲区记录快照这段时间内执行的写指令。
2. master主节点将保存的快照文件发送个slave从节点，并继续记录执行写命令。
3. slave接收到快照文件后，加载快照文件，载入数据。
4. master快照发送玩成后开始向slave发送缓冲区写指令，slave接收并执行，开始数据初始化。
5. 此后master每次执行一个写命令都会同步发送个slave，保持master和slave的一致性。

主从复制操作

• 主从复制是由从节点发起的，主节点啥都不用干。
• 有三种方式进行主从复制:

1. 在配置文件中配置 slaveof masterip masterport
2. 在启动时配置在启动命令后加入 --slaveof masterip masterport
3. 启动后在客户端通过指令配置 slaveof masterip masterport

使用主从复制时从节点的配置文件

1. 在本地已经启动了一个redis，使用默认的6379端口。
2. 我们通过下面的配置文件，再启动一个redis作为从节点，使用6380端口，slaveof写的是主节点的ip和端口。

protected-mode no
daemonize no
port 6380
slaveof 192.168.2.36 6379

1. 配置redis主节点 protected-mode 设置为no

2. 指定配置文件运行redis,通过指令info replication查看主从关系 redis-server ./redis6380.conf
3. 登录master主节点，并设置key value

127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK

4. 登录slave从节点，查看key

❯redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380                                                                            ─╯
127.0.0.1:6380> get k1
"v1"
127.0.0.1:6380>

5. 在从节点尝试写入,是不允许的

127.0.0.1:6380> set k1 v1
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

主从模式的特点

优点：

1. 当主节点宕机，从节点作为备份能继续提供服务。
2. 读写分离，分担主节点压力。

缺点：

1. 主节点宕机时重新选主节点需要人工干预。
2. 主节点的写能力受到单机限制。

注意事项

• 在主从复制模式时主机如果有要求密码requirepass要么注释掉，要么设置masterauth
• # masterauth <master-password>,否则节点无法工作。
• 在主从模式中，主节点宕机后重启仍然是主节点。

哨兵模式

• 哨兵模式是在一主多从的集群环境中，如果主节点宕机，那么将自动在从节点中选出一个新的主节点，并且剩余的从节点（slave）配置文件会自动修改（无需人为干预）。
• 多个哨兵可以监控同一个redis节点，哨兵之间也会自动监控。

哨兵模式的工作机制

1. 在哨兵的配置文件中，配置port和sentinel monitor来鉴定master节点，一个哨兵可以监控多个master节点，哨兵启动后会与要监控的master建立两条连接：

1. 一个连接用来订阅master的_sentinel_:hello频道与获取其它监控该master的哨兵节点信息。
2. 另一条连接定向向master发送INFO等命令获取master自身信息。

2. 在与master建立连接后，哨兵会执行三个操作：

1. 定期向master和slave节点发送INFO命令
2. 定期向master和slave的_sentinel_hello 频道发送自己的信息
3. 定期(1s)向master、slave和其他哨兵发送PING命令

哨兵模式步骤

• Redis主节点在物理机上运行，其余2个从节点和3个哨兵使用docker运行(6380、6381为从节点；26379、26380、26381为哨兵)

1. 运行主节点
2. 使用docker运行从节点和哨兵节点

1. 修改配置文件

    cd /home 
    mkdir redis && cd redis
    mkdir config && cd config
    touch redis6380.conf redis6381.conf
    chmod 777 redis*
     
    cd /home/redis && mkdir data && cd data
    mkdir data6380 data6381

将以下配置分别写入到redis6380.conf和redis6381.conf上,主要是修改port和slaveof

  protected-mode no
  daemonize no
  port 6380 
  slaveof masterip masterport

3. 使用docker启动两台从机（slave）,使用上面的slave配置文件

docker run 
-p 6380:6380 
--name salve1-redis 
-v /home/redis/data/data6380:/data 
-v /home/redis/config/redis6380.conf:/etc/redis/redis.conf 
-v /etc/localtime:/etc/localtime 
-d redis:6.2 redis-server /etc/redis/redis.conf

 docker run 
 -p 6381:6381 
 --name salve2-redis 
 -v /home/redis/data/redis6381:/data 
 -v /home/redis/config/redis6381.conf:/etc/redis/redis.conf 
 -v /etc/localtime:/etc/localtime 
 -d redis:6.2 redis-server /etc/redis/redis.conf

4. 使用docker运行哨兵模式
创建哨兵模式配置文件

 cd /home/redis/config
 touch sentinel-26379.conf sentinel-26380.conf sentinel-26381.conf

• 主节点信息： sentinel <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>；
• <master-name> 自定义主节点名称
• <ip> 主节点的ip <redis-port> 主节点的端口
• <qiorum> 检测到多少个主节点有问题进就行故障转移

将以下内容分别改写到相应的配置文件中：

 port 26379
 sentinel monitor mymaster <masterip> <masterport> 2

5. 使用Docker启动哨兵x3

 docker run 
 --name sentinel-26379 
 -p 26379:26379 
 -v /home/redis/config/sentinel-26379.conf:/etc/redis/sentinel.conf 
 -v /etc/localtime:/etc/localtime 
 -d redis:6.2 redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

docker run 
 --name sentinel-26380 
 -p 26380:26380 
 -v /home/redis/config/sentinel-26380.conf:/etc/redis/sentinel.conf 
 -v /etc/localtime:/etc/localtime 
 -d redis:6.2 redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

 docker run 
 --name sentinel-26381 
 -p 26381:26381 
 -v /home/redis/config/sentinel-26381.conf:/etc/redis/sentinel.conf 
 -v /etc/localtime:/etc/localtime 
 -d redis:6.2 redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

指令执行完后会有5个容器

看看master节点和slave节点的状态

将master节点关掉，哨兵模式重新选举新的master节点

能看到6380从节点从slave变成了master

重启旧的master节点

发现6380仍然是master节点，而之前的主节点6379变成了新master的slave

Redis Cluster集群模式

• Redis Cluster是一种服务Sharding，从3.0版本开始正式提供。

• Redis的哨兵模式已经基本可以实现高可用、读写分离，但每台redis的服务器都存储相同数据，很浪费内存。所以redis的cluster集群模式，实现了redis的分布式存储，也就是说每个redis节点上存储不同的内容。

• 每个redis集群节点都需要打开两个TCP连接，一个是给客户端提供服务的端口，如6379；另一个是基于6379+10000的端口，用于集群总线使用。因此要检查防火墙中两个端口都要打开。

使用Docker-compose搭建Redis集群

计划使用6371,6372,6373,6374,6375,6376几个端口号的服务搭建redis集群。

redis的配置文件如下

cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-6371.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes
protected-mode no
cluster-announce-ip 192.168.2.36
cluster-announce-port 6371
cluster-announce-bus-port 16371
port 6371

其中

• cluster-announce-ip是集群节点ip，填写master节点的ip
• cluster-announce-port是集群节点映射端口
• cluster-announce-bus-port 是集群节点总线端口

redis-cli --cluster create 192.168.2.36:6371 
192.168.2.36:6372 
192.168.2.36:6373 
192.168.2.36:6374 
192.168.2.36:6375 
192.168.2.36:6376 
--cluster-replicas 1

随便设个值

• 使用交互模式进入docker容器
• redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6371 -c
• redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6372 -c

127.0.0.1:6371> set k1 v1
-> Redirected to slot [12706] located at 192.168.2.36:6373
OK

127.0.0.1:6372> get k1
-> Redirected to slot [12706] located at 192.168.2.36:6373
"v1"