Redis主从复制及Sentinel
概念
- 主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master/leader)，后者称为从节点(slave/follower);
- 数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。Master以写为主，Slave以读为主。
- 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。
- 主从复制的作用主要包括:
- 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（集群）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（宕机），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。
- 主从复制，读写分离!80%的情况下都是在进行读操作!减缓服务器的压力!架构中经常使用!一主二从!
127.0.0.1:6379> info replication # 查看当前库信息
# Replication
role:master # 角色
connected_slaves:0 # 没有从机
master_failover_state:no-failover
master_replid:88692a0ce486cd91a89558823706c3a158c3b320
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
127.0.0.1:6379> 连接过程
- 主服务器创建快照文件，发送给从服务器，并在发送期间使用缓冲区记录执行的写命令。快照文件发送完毕之后，开始向从服务器发送存储在缓冲区中的写命令；
- 从服务器丢弃所有旧数据，载入主服务器发来的快照文件，之后从服务器开始接受主服务器发来的写命令；
- 主服务器每执行一次写命令，就向从服务器发送相同的写命令。
修改配置文件
复制3个配置文件，然后修改对应的信息
- 1、端口
- 2、pid名字
- 3、log文件名字
- 4、dump.rdb名字
修改完毕之后，启动我们的3个redis服务器，可以通过进程信息查看!
[root@centos bin]# ps -ef|grep redis
root 2948 1 0 16:55 ? 00:00:20 redis-server 127.0.0.1:6379
root 3387 3352 0 17:24 pts/2 00:00:00 redis-cli -p 6379
root 5089 1 0 19:51 ? 00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6380
root 5096 1 0 19:52 ? 00:00:00 redis-server 127.0.0.1:6381
root 5112 2804 0 19:52 pts/0 00:00:00 grep --color=auto redis配置从机
# slaveof host port
[root@centos bin]# redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:0
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:56
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:d862e2da22d4355d8304d7458e6d6bdc88500906
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:56
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:56在主机查看配置
[root@centos bin]# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=322,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=322,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:d862e2da22d4355d8304d7458e6d6bdc88500906
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:322
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:322
127.0.0.1:6379> 细节
- 主机可以读写，从机只能读
- 主机断开后从机仍可以读到内容，但是没有了写操作（主机读）
- 如果是使用命令行，来配置的主从，这个时候如果重启了，就会变回主机!
- 如果是配置文件配置（replication），那么断开后再重启也可以读到
复制原理
- slave启动成功连接到master后会发送一个sync同步命令
- 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）
- 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
主从链
随着负载不断上升，主服务器可能无法很快地更新所有从服务器，或者重新连接和重新同步从服务器将导致系统超载。为了解决这个问题，可以创建一个中间层来分担主服务器的复制工作。中间层的服务器是最上层服务器的从服务器，又是最下层服务器的主服务器
。
哨兵模式
(自动选举老大的模式)
slaveof no one # 如果主机宕机，可使自己成为主机概述
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。
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。
假设主服务器宕机r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[故障转移]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。
1、配置哨兵配置文件sentinel.conf
cd /usr/local/bin
vim sentinel.conf
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
后面的这个数字1，代表主机挂了，slave投票看让谁接替成为主机，票数最多的，就会成为主机 !
2、程序启动哨兵
# 注意位置在 /usr/local/bin
[root@centos bin]# redis-sentinel sentinel.conf
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.622 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.622 # Redis version=6.2.1, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=6263, just started
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.622 # Configuration loaded
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.622 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.622 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis 6.2.1 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
( ' , .-` | `, ) Running in sentinel mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 26379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 6263
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | http://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.638 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.650 # Sentinel ID is 0f72a8dd4a0897da343cca5c89d8db5c32862eae
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.650 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.655 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.671 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379哨兵日志
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.638 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.650 # Sentinel ID is 0f72a8dd4a0897da343cca5c89d8db5c32862eae
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.650 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.655 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:36:44.671 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.293 # +sdown master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.293 # +odown master myredis 127.0.0.1 6379 #quorum 1/1
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.293 # +new-epoch 1
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.293 # +try-failover master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.328 # +vote-for-leader 0f72a8dd4a0897da343cca5c89d8db5c32862eae 1
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.328 # +elected-leader master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.328 # +failover-state-select-slave master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.383 # +selected-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.383 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:18.446 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:19.251 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:19.251 # +failover-state-reconf-slaves master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:19.291 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.267 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.267 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.367 # +failover-end master myredis 127.0.0.1 6379
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.367 # +switch-master myredis 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6381
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.367 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6381
6263:X 06 Apr 2021 21:40:20.367 * +slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6381
6263:X 06 Apr 2021 21:40:50.368 # +sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6381如果主机此时回来了，只能归并到新的主机下，当做从机，这就是哨兵模式的规则!
哨兵模式
优点:
- 1、哨兵集群，基于主从复制模式，所有的主从配置优点，它全有
- 2、主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好
- 3、哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮!
缺点︰
- 1、Redis 不好啊在线扩容的，集群容量一旦到达上限，在线扩容就十分麻烦!
- 2、实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的，里面有很多选择!
