Redis 高级部分

Posted 2021-10-25 cheyunhua

一、主从复制

 

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Rdis 的主从复制特点

 

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1. 配置主从

实现方式同样有两种: 命令方式和配置文件方式

命令方式

只需要在从服务器上执行如下命令即可

slaveof  主服务器的IP  端口号

slaveof 命令是异步的，不阻塞。
并且此时，从服务器现有的数据会先被清空，之后再同步主服务器的数据。

停止一台从服务器的复制操作，在此台服务器上执行如下命令

slaveof no   one

配置文件的方式如下

只需要在从服务器上配置即可

修改配置文件
假如主服务器 IP 是: 172.16.153.178
端口是: 6379

# slaveof <masterip> <masterport>
slaveof  172.16.153.178 6379

// 配置此服务器只提供读取操作
slave-read-only yes

之后重启从主机的 Redis 服务

查看主从信息

127.0.0.1:6379> info  replication

二、主从 + Sentinel 哨兵模式

Redis Sentinel是Redis官方的高可用性解决方案。

Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器（instance）， 该系统执行以下三个任务：

• 监控（Monitoring）： Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。

• 提醒（Notification）： 当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

• 自动故障迁移（Automatic failover）： 当一个主服务器不能正常工作时， Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作， 它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器， 并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器； 当客户端试图连接失效的主服务器时， 集群也会向客户端返回新主服务器的地址， 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

Redis Sentinel 是一个分布式系统， 你可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程（progress）， 这些进程使用流言协议（gossip protocols)来接收关于主服务器是否下线的信息， 并使用投票协议（agreement protocols）来决定是否执行自动故障迁移， 以及选择哪个从服务器作为新的主服务器。

虽然 Redis Sentinel 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel ， 但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器。

此种模式下，客户端要访问的 服务 IP 不是主节点，而是 sentiner 服务器的 IP。

架构图

 

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Redis Sentinel 故障转移

 

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架构的扩展应用

 

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1. 配置主从

a. 快速生成主节点的配置文件

编译全新文件 /etc/redis/redis-6380.conf, 添加如下内容

port 6380
daemonize yes
protected-mode no
pidfile /var/run/redis-6380.pid
logfile /var/log/redis-6380.log
dir /redis/data/

假如是多个主机实现的，就需要更改为 protected-mode yes，
并且添加 bind 0.0.0.0

b. 快速生成从节点的配置文件

[[email protected] ~]# sed ‘s/6380/6381/g‘ /etc/redis/redis-6380.conf > /etc/redis/redis-6381.conf
[[email protected] ~]# sed ‘s/6380/6382/g‘ /etc/redis/redis-6380.conf > /etc/redis/redis-6382.conf

查看配置文件内容，检验配置结果

[[email protected] ~]# cat /etc/redis/redis-6381.conf
port 6381
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6381.pid
logfile /var/log/redis-6381.log
dir /redis/data/
[[email protected] ~]# cat /etc/redis/redis-6382.conf
port 6382
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-6382.pid
logfile /var/log/redis-6382.log
dir /redis/data/
[[email protected] ~]#

c. 配置主从关系

[[email protected] ~]# echo "slaveof  172.16.153.178 6380" >> /etc/redis/redis-6381.conf
[[email protected] ~]# echo "slaveof  172.16.153.178 6380" >> /etc/redis/redis-6382.conf
[[email protected] ~]#

d. 启动服务，并验证进程

[[email protected] ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6380.conf
[[email protected] ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6381.conf
[[email protected] ~]# /usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis-6382.conf
[[email protected] ~]# ps -ef |grep redis
root       4335      1  0 19:30 ?        00:00:03 /usr/local/bin/redis-server *:6380
root       4490      1  0 20:17 ?        00:00:00 /usr/local/bin/redis-server *:6381
root       4495      1  0 20:17 ?        00:00:00 /usr/local/bin/redis-server *:6382
root       4500   3755  0 20:17 pts/0    00:00:00 grep --color=auto redis
[[email protected] ~]#

假如日志中出现如下警告信息

4668:S 17 Feb 20:28:42.107 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
4668:S 17 Feb 20:28:42.107 # Server initialized
4668:S 17 Feb 20:28:42.108 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add ‘vm.overcommit_memory = 1‘ to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command ‘sysctl vm.overcommit_memory=1‘ for this to take effect.
4668:S 17 Feb 20:28:42.108 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
4668:S 17 Feb 20:28:42.110 * Before turning into a slave, using my master parameters to synthesize a cached master: I may be able to synchronize with the new master with just a partial transfer.

解决办法

The TCP backlog...
方法1: 临时设置生效:

shell> sysctl -w net.core.somaxconn=1024

方法2: 永久生效:
修改/etc/sysctl.conf文件，增加一行

net.core.somaxconn=1024

然后执行命令

sysctl -p

WARNING overcommit_memory ...

方法1: 临时设置生效:

shell> sysctl -w vm.overcommit_memory=1

方法2: 永久生效:
修改/etc/sysctl.conf文件，增加一行

vm.overcommit_memory=1

然后执行命令

sysctl -p

e. 查看主从复制信息

 

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2. 配置 sentinel

获取程序

Sentinel 程序可以在编译后的 src 文档中发现， 它是一个命名为 redis-sentinel 的程序。

运行一个 Sentinel 所需的最少配置如下所示：

Redis 源码中包含了一个名为 sentinel.conf 的文件， 这个文件是一个带有详细注释的 Sentinel 配置文件示例。

运行一个 Sentinel 所需的最少配置如下所示：

// 监控一个 Redis 服务器
// 名称为 mymaster ，IP 为 127.0.0.1 端口为 6380
// 最后的 2  是指最少有 2 给 Sentinel 实例同意一台 redis 服务器宕机，才会认为 客观下线。
// sentinel monitor  自定义的主节点名称 主节点的 IP  主节点端口   票数 

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2

sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000

// 180 秒后开始故障自动装换
sentinel failover-timeout mymaster 5000

sentinel parallel-syncs mymaster 1

各个选项的功能如下：

down-after-milliseconds 选项指定了 Sentinel 认为服务器已经断线所需的毫秒数。
如果服务器在给定的毫秒数之内， 没有返回 Sentinel 发送的 PING 命令的回复， 或者返回一个错误， 那么 Sentinel 将这个服务器标记为主观下线（subjectively down，简称 SDOWN ）。

不过只有一个 Sentinel 将服务器标记为主观下线并不一定会引起服务器的自动故障迁移： 只有在足够数量的 Sentinel 都将一个服务器标记为主观下线之后， 服务器才会被标记为客观下线（objectively down， 简称 ODOWN ）， 这时自动故障迁移才会执行。

将服务器标记为客观下线所需的 Sentinel 数量由对主服务器的配置决定。

parallel-syncs 选项指定了在执行故障转移时， 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步， 这个数字越小， 完成故障转移所需的时间就越长。

最终的配置文件

sentinel-27000.cn

daemonize yes
port 27000
dir "/tmp"
logfile "27000.log"

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000
sentinel failover-timeout mymaster 5000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

哨兵的领导者选举

票数和领导者选举有关系

领导者选举的事件发生，必须满足下面的条件

max(票数, (哨兵的个数 / 2) + 1 ) 个哨兵参加选举

才可以选举出领导者，从而完成故障转移。

比如有 5 个哨兵， 配置的票数是 4

max(4, (5 / 2) + 1)

max(4, 3.5)
4 最大
结果就是需要 4 个哨兵参与选举才可以。

a. 获取并修改配置文件

快速创建三个 sentinel 配置文件
进入到 Redis 源码的目录下，执行如下命令

 

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修改监听端口

 

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之后在每个 sentinel 配置文件中添加守护进程方式运行,
并修改dir 配置项的目录，

daemonize yes
dir /redis/data/
logfile  "sentinel-${port}.log"

最后别忘了修改监控的主服务器的 IP 和端口正确的 6380

最终其中一个的配置文件应该是这样的

 

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b. 启动服务并验证

启动服务的语法：

shell> redis-sentinel   sentinel的配置文件

 

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可以使用以下命令查看哨兵的信息

[[email protected] ~]# redis-cli -p 27001 info
...略...
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=127.0.0.1:6380,slaves=2,sentinels=3
[[email protected] ~]#

4. 故障演练

停止 Master 节点的服务

[[email protected] ~]# redis-cli -p 6380 shutdown

不断的刷新其中一个 Sentinel 节点的信息，观察最后一行信息的变化

[[email protected] ~]# redis-cli -p 27001 info
...略...
master0:name=mymaster,status=ok,address=127.0.0.1:6382,slaves=2,sentinels=3

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