redis集群篇

Posted 2021-11-25 code-star

redis集群的搭建

1.为什么要搭建集群(解决单点问题)

　　通过对redis的简单了解，我们知道redis已经有两种持久化方案rdb和aof。在redis出现宕机后，可能会出现部分的数据损失，但是数据还是可以恢复的。但是如果服务器的硬盘出现故障，由于所有的数据都在这一台机器上，就可能会造成很大的损失。

2.redis的主从复制(单点问题解决方案)

    复制的目的就是将redis数据库复制多个副本部署在多个机器上，防止其中一台机器硬盘出现损坏而造成的数据损失。复制功能可以实现当其中一台服务器中的数据出现更新后，能够同步到其它的服务器，实现数据的一致性。主从复制就是我们常见的master/slave模式，在这种模式下，一般slave节点只对外提供读服务，而写服务会落到master节点。master节点可以有多个slave节点，master节点会定期同步数据到slave节点。

3.redis中如何搭建master/slave

    在redis中搭建master/slave模式很简单，只需要修改slave节点的redis.conf配置文件，而master节点的配置不需要做修改。在每个slave节点的redis.conf配置文件中添加slaveof masterip masterport，并且注释掉bindip（允许所有节点访问），其中masterip就是master的ip，msterport就是master对外提供的端口号。修改配置完成后，依次启动master和slave节点，通过redis-cli连接，使用命令info replication可以查看连接信息。

4.主从复制的原理

4.1全量复制

    全量复制发生在slave节点的初始化阶段。首先是连接进来的slave节点发送SYNG的命令到master节点，master收到请求，执行bgsave命令，生成快照发送到slave节点，同时master节点也会在缓存记录在此期间的写命令，并在快照发送完成后，将缓存也发送过去。而slave节点在收到快照和缓存后，会载入数据。完成上述的操作后，slave节点便可以对外部提供服务了。

    master/slave的复制采用的是乐观复制，也就是说可以容忍在一段时间内master/slave节点的数据是不同的，但是数据最终会实现同步。具体的说，就是master接收客户端的写操作，在操作完成之后，然后将数据同步给slave节点。这一特定保证了在master/slave模式下，master的性能不受到影响。

    由于master节点写完之后才会将数据同步给slave节点，在这期间如果slave节点和master节点之间出现网络问题，会导致数据同步失败。所以为了保证数据实现同步，必须保证在master将数据同步成功给了多少个slave节点之后，才能对外提供写服务。而这个可以在redis.conf中配置，min-slaves-to-write 3 表示只有当3个或以上的节点连接到master节点之后，master节点才是可写的，min-slaves-max-lag 10 表示master允许slave失去的最长连接时间，如果在10秒内没收到slave的响应，则表示该slave已经断开了连接。

4.2增量复制(redis的断点续传)

    增量复制的功能是从redis2.8开始的，也就是说在同步数据的过程中，如果网络断开了，重连后下次同步数据会从上一次的位置接着同步，不会重新开始。这个在redis中的实现就是会在mster节点的内存中创建一个backlog，master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id，如果网络断掉了，会从上一次的replica接着同步。如果没有找到replica，则会执行全量同步。

4.3无硬盘复制

   前面说过，redis复制的工作原理是基于rdb快照的持久化实现的。也就是说master节点在后台保存rdb快照，并将快照传输到slave，slave通过rdb快照载入数据。但是这种方式会存在两个问题。

5.redis的哨兵机制

    5.1哨兵概述:前面已经明确了reids的master/slave模式，这种模式可以实现redis的读写分离和主从复制，但是当master节点挂掉后，就需要一种机制去实现master的选举，如实哨兵机制就出现了。

    5.2什么是哨兵:哨兵的存在有两个作用，第一是监控master和slave节点是否正常运行，第二是当master节点出现故障之后，重新从slave节点中选举出一个master节点。

6.redis-cluster