redis主从复制

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简介: redis主从复制

一、概述

1、什么是主从复制

主机数据更新后根据配置和策略,自动同步到备机的master/slaver机制,master以写为主,slave以读为主,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。

如下图

2、主从复制作用

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 Redis高可用的基础。

一般来说,要将Redis运用于工程项目中,只使用一台Redis是万万不能的,

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Redis服务器内存容量有限,就算一台Redis服务器内存容量为256G,也不能将所有 内存用作Redis存储内存,一般来说,单台Redis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:

 

二、配置主从复制

这里配置一主二从(说明:这里通过在同一个服务器开不同的端口模拟多个服务器,实际业务要多个服务器)

1、创建myredis文件夹

拷贝多个redis.conf 文件

[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6379.conf

[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6380.conf

[root@localhost myredis]#cp redis.conf redis6381.conf

2、分别在三个配置文件中写入内容

include /myredis/redis.conf

pidfile /var/run/redis_6379.pid

port 6379

dbfilename dump6379.rdb



include /myredis/redis.conf

pidfile /var/run/redis_6380.pid

port 6380

dbfilename dump6380.rdb



include /myredis/redis.conf

pidfile /var/run/redis_6381.pid

port 6381

dbfilename dump6381.rdb

3、启动三个redis服务

3个服务通过3个不同的配置文件开启

[root@localhost myredis]#redis-server redis6379.conf

[root@localhost myredis]#redis-server redis6380.conf

[root@localhost myredis]#redis-server redis6381.conf

开三个窗口依次连接3个redis服务并查看每个运行信息

redis-cli -p 6379

每个redis都是master服务,配置为一个Master 两个Slave 配从不配主

在主机设置值,在从机都可以取到!从机不能写值!

 

三、主从常见问题

1、从机挂掉问题

从机挂掉,主机信息,从机恢复,主机信息以及数据复制问题

这里挂掉6380redis服务

127.0.0.1:6380>shutdown

查看主机信息

可以看到只有一个从服务

此时向主服务写入数据

从服务6381还是可以看到数据

启动6380服务查看运行信息

可以看到从服务redis挂掉之后重启默认时主服务,需要重新设置成从服务

slaveof 127.0.0.1 6379

查看数据,可以看到自动从头将主服务器数据备份到过来

2、主机挂掉问题

这里shut down 6379之后,从服务器还是从服务器,并不会上位,等待主服务恢复,如6380从机信息

3、层层链路

上一个Slave 可以是下一个slave 和 Master,Slave 同样可以接收其他 slaves 的连接和同步请求,那么 该 slave 作为了链条中下一个的master,可以有效减轻 master 的写压力!

测试:6379 设置值以后 6380 和 6381 都可以获取到!OK

4、谋权篡位

一主二从的情况下,如果主机断了,从机可以使用命令 SLAVEOF NO ONE 将自己改为主机!这个时 候其余的从机链接到这个节点。对一个从属服务器执行命令 SLAVEOF NO ONE 将使得这个从属服务器 关闭复制功能,并从从属服务器转变回主服务器,原来同步所得的数据集不会被丢弃。

测试数据

5、哨兵模式 实现自动切换

概述

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。

Redis从2.8开始正式提供了Sentinel(哨兵) 架构来解决这个问题。 谋朝篡位的自动版,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。

配置

自定义的 /myredis 目录下新建 sentinel.conf 文件,名字千万不要错

配置内容

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

其他扩展配置

# 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 配置多少个sentinel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    

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

# 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

启动哨兵

Redis-sentinel /myredis/sentinel.conf

上述目录依照各自的实际情况配置,可能目录不同

如果主服务6379挂掉,10秒左右可以看到sentinel窗口日志

查看6381服务,主服务已经变成了6380

再看6380

重新启动6370,可以看到不再是主服务而是一个从服务

如何选举问题

主死后,如何从多个从中选择一个成为新主

  • 优先级在redis.conf中配置,默认slave-priority 100 值越小优先级越高,有些版本redis时replica-priority 100
  • 偏移量是指同步原主机数据最全的
  • 每个redis启动都会随机生成一个40位的ruuid,上面两个都一样,选择ruuid最小的从服务

代码实现

改下连接池即可

主从复制时延

所有的写操作都在Master操作,然后同步更新到slave,所以从master到slave机器有一定的延迟,当系统很繁忙时延迟问题更加严重,slave机器数量增加也会使这个问题严重

四、主从复制原理

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


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