Redis详解之主从复制

1.1 简介

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/Leader）,后者称为从节点（Slave/Follower）， 数据的复制是单向的！只能由主节点复制到从节点（主节点以写为主、从节点以读为主）—— 读写分离。

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点，一个主节点可以有0个或者多个从节点，但每个从节点只能由一个主节点。
架构图 ：

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1.2 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的方式。

故障恢复：当主节点故障时，从节点可以暂时替代主节点提供服务，是一种服务冗余的方式

负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，由主节点进行写操作，从节点进行读操作，分担服务器的负载；尤其是在多读少写的场景下，通过多个从节点分担负载，提高并发量。

高可用（集群）基石：主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础。

1.3 为什么使用集群

单台服务器难以负载大量的请求

单台服务器故障率高，系统崩坏概率大

单台服务器内存容量有限。

• 只需要配置从库，不用配置主库

1.启动一个服务，查看当前库的信息

INFO replication

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2.启动四个 Linux 连接（1 主、2 从、1 测试）

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3.复制多个 redis.conf 文件，分别配置主从机

cp redis.conf redis_port.conf

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4.修改 redis79.conf （主机）

端口号

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是否后台运行

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日志文件名

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RDB 文件名

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5.修改 redis71.conf （从机 -1）

端口号

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pidfile

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日志文件名

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RDB 文件名

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6.修改 redis72.conf （从机 -2）

操作同上

7.启动三个服务

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• 默认情况下，每一个服务都是主节点
• 下面开始配置从机 （71 、72）

3.1 命令方式配置(暂时)

SLAVEOF host port

1.配置 从机 – 1

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2.配置 从机 – 2

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3.查看主机的 INFO

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• 上述配置方式只是在本次连接有用，如果断开连接就失效了。

3.2 配置文件配置（永久）

永久的配置方式应该是在配置文件中，配置相关信息

1.修改 redis71.conf

找到主从配置部分

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3.3 主从复制流程

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3.4 使用规则

1.从机只能读，不能写，主机可读可写但是多用于写。

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2.当主机断电宕机后，默认情况下从机的角色不会发生变化 ，集群中只是失去了写操作，当主机恢复以后，又会连接上从机恢复原状。

3.当从机断电宕机后，若不是使用配置文件配置的从机，再次启动后作为主机是无法获取之前主机的数据的，若此时重新配置成为从机，又可以获取到主机的所有数据。这里就要提到一个同步原理。

4.第二条中提到，默认情况下，主机故障后，不会出现新的主机，有两种方式可以产生新的主机：

1.从机手动执行命令slaveof no one,这样执行以后使自己成为主机，然后其他从机就可以手动连接到新主机

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2.使用哨兵模式（自动选举）

4.1 简介

• 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换为主服务器，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用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。

• 哨兵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 提供了哨兵模式的命令，哨兵是一个独立的进程。作为进程，他会独立运行。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。

单机单个哨兵

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哨兵的作用：

1、通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
2、当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成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。

多哨兵模式

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假设主服务器宕机，哨兵 1 先检查到这个结果，系统并不会马上进行 Failover 过程，仅仅是哨兵 1 主观认为主服务器不可以，这个现象称为主观下线，当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并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。切换成功后，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切换成主机，这个过程称为客观下线。

4.2 配置哨兵

• 注意 ：这一部分的所有单词不能拼错

1.去 redis 配置文件的文件夹，创建一个哨兵配置文件sentinel.conf

# 哨兵 监视 【名称】 监视的主机地址 端口 ； 
# 最后一位 1 ： 当一个哨兵主观认为主机断开，就可以客观认为主机故障，然后开始选举新的主机
sentinel monitor mysentinel 127.0.0.1 6379 1

• 这只是哨兵模式最基本的配置，还有其他很多。

2.启动哨兵

在 Redis 启动目录有一个哨兵文件

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启动它就好了

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3.shutdown 主机，观察两台主机的 INFO

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4.等待几秒后
sentinel.conf

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6371 原来的从机 – 1，还是从机

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6372 原来的从机 – 2 ，已经变为了主机

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5.重新连接原来的 6379 主机

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• 主机重新连接，只能当从机

4.3 优点

哨兵集群，基于主从复制模式，所有主从复制的优点，它都有

主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性更好

哨兵模式是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮

4.4 缺点：

Redis不好在线扩容，集群容量一旦达到上限，在线扩容就十分麻烦

实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的，里面有很多配置项

4.5 完整的哨兵模式配置文件 sentinel.conf

# Example sentinel.conf
 
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
 
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
 
# 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。
# quorum 当这些quorum个数sentinel哨兵认为master主节点失联 那么这时 客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor 
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
 
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接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 
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
 
 
# 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 
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replication而不可用。
可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs 
sentinel parallel-syncs mymaster 1
 
 
 
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面： 
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave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failover所需要的时间。  
#4.当进行failover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parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout 
sentinel failover-timeout mymaster 180000
 
# SCRIPTS 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：
#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
#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。
#一个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SIGKILL信号终止，之后重新执行。
 
#通知型脚本:当sentinel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，
#一个是事件的描述。
#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sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script 
  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failover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地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# 
# 目前总是“failover”,
# 是“leader”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slave)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 
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh