深入了解Redis-高可用方案

Posted 2020-12-20 家有四只胖加菲

　　生产环境中的redis基本都是多节点部署，本文只讨论redis高可用的三种方案，不涉及实际操作。

一、主从复制（一主一从，一主多从，级联结构）

　　（图来源于网络）

一个Master，两个Slave，Slave只能读不能写；当Slave与Master断开后需要重新slave of连接才可建立之前的主从关系；Master挂掉后，Master关系依然存在，Master重启即可恢复。

实现原理：

1、Slave启动成功连接到master后会发送一个sync命令；

2、Master接到命令启动后的存盘进程，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，以完成一次完全同步；

3、全量复制：而slave服务在数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中；

4、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；

5、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。

二、哨兵模式　　

（图来源于网络）

由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器属下的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新的主服务器。

Sentinel的功能有：

• 监控：Sentinel节点会定期检测Redis数据节点、其余Sentinel节点是否 可达
• 通知：Sentinel节点会将故障转移的结果通知给应用方
• 主节点故障转移：实现从节点晋升为主节点并维护后续正确的主从关系
• 配置提供者：在Redis Sentinel结构中，客户端在初始化的时候连接的 是Sentinel节点集合，从中获取主节点信息

实现原理：

Redis Sentinel是一个分布式架构，其中包含若干个Sentinel节点和Redis数据节点，每个Sentinel节点会对数据节点和其余Sentinel节点进行监控，当它发现节点不可达时，会对节点做下线标识

如果被标识的是主节点，它还会和其他Sentinel节点进行“协商”，当大多数Sentinel节点都认为主节点不可达时，它们会选举出一个Sentinel节点来完成自动故障转移的工作，同时会将这个变化实时通知给Redis应用方。

三、Redis集群（Redis-Cluster）

（图来源于网络）

　　Redis 集群是一个提供在多个Redis节点间共享数据的程序集。自动将数据进行分片，每个master上放一部分数据提供内置的高可用支持，部分master不可用时，还是可以继续工作的支撑N个redis master node，每个master node都可以挂载多个slave node高可用，因为每个master都有salve节点，那么如果mater挂掉，redis cluster这套机制，就会自动将某个slave切换成master。

Redis Cluster功能特点如下：

1)所有的节点相互连接

2)集群消息通信通过集群总线通信，，集群总线端口大小为客户端服务端口+10000，这个10000是固定值

3)节点与节点之间通过二进制协议进行通信

4)客户端和集群节点之间通信和通常一样，通过文本协议进行

5)集群节点不会代理查询

6)数据按照Slot存储分布在多个Redis实例上

7)集群节点挂掉会自动故障转移

8)可以相对平滑扩/缩容节点

四、方案抉择

如果你的数据量很少，主要是承载高并发高性能的场景，比如你的缓存一般就几个G，单机足够了。

如果又多个slave节点，有自动选举的需求，建议搭建一个sentinal集群，去保证redis主从架构的高可用性，就可以了。

如果是海量数据+高并发+高可用的场景，海量数据，如果你的数据量很大，那么建议就用redis cluster，集群方案搭建复杂，遇到的问题也相对多很多。