redis集群设计方案及原理(2)

  1.主节点读写,从节点只能读,不能写
  2.当主节点读写数据变化时,会直接同步到从节点
  3.一个master可以拥有多个slave,但是一个slave只能对应一个master

主从复制工作机制:
  当slave启动后,主动向master发送SYNC命令。master接收到SYNC命令后在后台保存快照(RDB持久化)和缓存保存快照这段时间的命令,然后将保存的快照文件和缓存的命令发送给slave。slave接收到快照文件和命令后加载快照文件和缓存的执行命令。复制初始化后,master每次接收到的写命令都会同步发送给slave,保证主从数据一致性。

主从配置:
  redis默认是主数据,所以master无需配置,我们只需要修改slave的配置即可。
  a.设置需要连接的master的ip端口:
    slaveof 192.168.0.107 6379
  b.如果master设置了密码。需要配置:
    masterauth
  c.连接成功进入命令行后,可以通过以下命令行查看连接该数据库的其他库信息:
    info replication

二、哨兵模式(sentinel)

  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。(ping - pong)

  

redis集群设计方案及原理

  

这里的哨兵有两个作用:
  • 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。
  • 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。
然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控,可能会出现问题,为此,我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。
故障切换(failover)的过程:
  假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行failover过程,仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用,这个现象成为主观下线。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实现切换主机,这个过程称为客观下线。这样对于客户端而言,一切都是透明的

配置:

  配置Redis的主从服务器,修改redis.conf文件如下
  # 使得Redis服务器可以跨网络访问
  bind 0.0.0.0
  # 设置密码
  requirepass "123456"
  # 指定主服务器,注意:有关slaveof的配置只是配置从服务器,主服务器不需要配置
  slaveof 192.168.11.128 6379
  # 主服务器密码,注意:有关slaveof的配置只是配置从服务器,主服务器不需要配置
  masterauth 123456

  配置哨兵,在Redis安装目录下有一个sentinel.conf文件,copy一份进行修改
  # 禁止保护模式
  protected-mode no
  #配置监听的主服务器,这里sentinel monitor代表监控,mymaster代表服务器的名称,可以自定义,192.168.11.128代表监控的主服务器,6379代表端口,2代表只有两个或两个以上的哨兵认为主服务器不可用的时候,才会进行failover操作。
  sentinel monitor mymaster 192.168.11.128 6379 2
  # sentinel author-pass定义服务的密码,mymaster是服务名称,123456是Redis服务器密码
  # sentinel auth-pass <master-name> <password>
  sentinel auth-pass mymaster 123456

启动:
  # 启动Redis服务器进程
  ./redis-server ../redis.conf
  # 启动哨兵进程
  ./redis-sentinel ../sentinel.conf

需要特别注意的是:

  客观下线是主节点才有的概念;如果从节点和哨兵节点发生故障,被哨兵主观下线后,不会再有后续的客观下线和故障转移操作。选举领导者哨兵节点:当主节点被判断客观下线以后,各个哨兵节点会进行协商,选举出一个领导者哨兵节点,并由该领导者节点对其进行故障转移操作。监视该主节点的所有哨兵都有可能被选为领导者,选举使用的算法是Raft算法;Raft算法的基本思路是先到先得:即在一轮选举中,哨兵A向B发送成为领导者的申请,如果B没有同意过其他哨兵,则会同意A成为领导者。选举的具体过程这里不做详细描述,一般来说,哨兵选择的过程很快,谁先完成客观下线,一般就能成为领导者。

  故障转移:选举出的领导者哨兵,开始进行故障转移操作,该操作大体可以分为3个步骤:

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