redis集群特性有哪些

本篇內(nèi)容介紹了“redis集群特性有哪些”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

redis3.0集群特性

主從復(fù)制（讀寫分離）

主從復(fù)制的好處有2點(diǎn)：

• 1、 避免redis單點(diǎn)故障

• 2、 構(gòu)建讀寫分離架構(gòu)，滿足讀多寫少的應(yīng)用場景

設(shè)置主從

創(chuàng)建6379、6380、6381目錄，分別將安裝目錄下的redis.conf拷貝到這三個(gè)目錄下。

分別進(jìn)入這三個(gè)目錄，分別修改配置文件，將端口分別設(shè)置為：6379（Master）、6380（Slave）、6381（Slave）。同時(shí)要設(shè)置pidfile文件為不同的路徑。

在redis中設(shè)置主從有2種方式：

• 1、 在redis.conf中設(shè)置slaveof
  a) slaveof

• 2、 使用redis-cli客戶端連接到redis服務(wù)，執(zhí)行slaveof命令
  a) slaveof

第二種方式在重啟后將失去主從復(fù)制關(guān)系。

查看主從信息：INFO replication

主：

role：角色

connected_slaves：從庫數(shù)量

slave0：從庫信息

從：

主從從架構(gòu)

從庫只讀

默認(rèn)情況下redis數(shù)據(jù)庫充當(dāng)slave角色時(shí)是只讀的不能進(jìn)行寫操作。
可以在配置文件中開啟非只讀：slave-read-only no

復(fù)制的過程原理

• 1、 當(dāng)從庫和主庫建立MS關(guān)系后，會(huì)向主數(shù)據(jù)庫發(fā)送SYNC命令；

• 2、 主庫接收到SYNC命令后會(huì)開始在后臺(tái)保存快照（RDB持久化過程），并將期間接收到的寫命令緩存起來；

• 3、 當(dāng)快照完成后，主Redis會(huì)將快照文件和所有緩存的寫命令發(fā)送給從Redis；

• 4、 從Redis接收到后，會(huì)載入快照文件并且執(zhí)行收到的緩存的命令；

• 5、 之后，主Redis每當(dāng)接收到寫命令時(shí)就會(huì)將命令發(fā)送從Redis，從而保證數(shù)據(jù)的一致；

無磁盤復(fù)制

通過前面的復(fù)制過程我們了解到，主庫接收到SYNC的命令時(shí)會(huì)執(zhí)行RDB過程，即使在配置文件中禁用RDB持久化也會(huì)生成，那么如果主庫所在的服務(wù)器磁盤IO性能較差，那么這個(gè)復(fù)制過程就會(huì)出現(xiàn)瓶頸，慶幸的是，Redis在2.8.18版本開始實(shí)現(xiàn)了無磁盤復(fù)制功能（不過該功能還是處于試驗(yàn)階段）。

原理：
Redis在與從數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制初始化時(shí)將不會(huì)將快照存儲(chǔ)到磁盤，而是直接通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫，避免了IO性能差問題。

開啟無磁盤復(fù)制：repl-diskless-sync yes

復(fù)制架構(gòu)中出現(xiàn)宕機(jī)情況，怎么辦？

如果在主從復(fù)制架構(gòu)中出現(xiàn)宕機(jī)的情況，需要分情況看：

1、 從Redis宕機(jī)

    a)  這個(gè)相對(duì)而言比較簡單，在Redis中從庫重新啟動(dòng)后會(huì)自動(dòng)加入到主從架構(gòu)中，自動(dòng)完成同步數(shù)據(jù)；
    b)  問題？ 如果從庫在斷開期間，主庫的變化不大，從庫再次啟動(dòng)后，
                  主庫依然會(huì)將所有的數(shù)據(jù)做RDB操作嗎？還是增量更新？（從庫有做持久化的前提下）

不會(huì)的，因?yàn)樵赗edis2.8版本后就實(shí)現(xiàn)了，主從斷線后恢復(fù)的情況下實(shí)現(xiàn)增量復(fù)制。

2、 主Redis宕機(jī)

這個(gè)相對(duì)而言就會(huì)復(fù)雜一些，需要以下2步才能完成

    i.  第一步，在從數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行SLAVEOF NO ONE命令，斷開主從關(guān)系并且提升為主庫繼續(xù)服務(wù)；
    ii. 第二步，將主庫重新啟動(dòng)后，執(zhí)行SLAVEOF命令，將其設(shè)置為其他庫的從庫，這時(shí)數(shù)據(jù)就能更新回來；

這個(gè)手動(dòng)完成恢復(fù)的過程其實(shí)是比較麻煩的并且容易出錯(cuò)，有沒有好辦法解決呢？當(dāng)前有的，Redis提高的哨兵（sentinel）的功能。

哨兵（sentinel）

什么是哨兵

顧名思義，哨兵的作用就是對(duì)Redis的系統(tǒng)的運(yùn)行情況的監(jiān)控，它是一個(gè)獨(dú)立進(jìn)程。它的功能有2個(gè)：

• 1、 監(jiān)控主數(shù)據(jù)庫和從數(shù)據(jù)庫是否運(yùn)行正常；

• 2、 主數(shù)據(jù)出現(xiàn)故障后自動(dòng)將從數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)化為主數(shù)據(jù)庫；

原理

單個(gè)哨兵的架構(gòu)：

多個(gè)哨兵的架構(gòu)：

多個(gè)哨兵，不僅同時(shí)監(jiān)控主從數(shù)據(jù)庫，而且哨兵之間互為監(jiān)控。

配置哨兵

啟動(dòng)哨兵進(jìn)程首先需要?jiǎng)?chuàng)建哨兵配置文件：

vim sentinel.conf

輸入內(nèi)容：

sentinel monitor taotaoMaster 127.0.0.1 6379 1

說明：

    taotaoMaster：監(jiān)控主數(shù)據(jù)的名稱，自定義即可，可以使用大小寫字母和“.-_”符號(hào)
    127.0.0.1：監(jiān)控的主數(shù)據(jù)庫的IP
    6379：監(jiān)控的主數(shù)據(jù)庫的端口
    1：最低通過票數(shù)

啟動(dòng)哨兵進(jìn)程：

redis-sentinel ./sentinel.conf

由上圖可以看到：

• 1、 哨兵已經(jīng)啟動(dòng)，它的id為9059917216012421e8e89a4aa02f15b75346d2b7

• 2、 為master數(shù)據(jù)庫添加了一個(gè)監(jiān)控

• 3、 發(fā)現(xiàn)了2個(gè)slave（由此可以看出，哨兵無需配置slave，只需要指定master，哨兵會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)slave）

配置多個(gè)哨兵

vim sentinel.conf

輸入內(nèi)容：

sentinel monitor taotaoMaster 127.0.0.1 6381 2
sentinel monitor taotaoMaster2 127.0.0.1 6381 1

集群

即使有了主從復(fù)制，每個(gè)數(shù)據(jù)庫都要保存整個(gè)集群中的所有數(shù)據(jù)，容易形成木桶效應(yīng)。

使用Jedis實(shí)現(xiàn)了分片集群，是由客戶端控制哪些key數(shù)據(jù)保存到哪個(gè)數(shù)據(jù)庫中，如果在水平擴(kuò)容時(shí)就必須手動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，而且需要將整個(gè)集群停止服務(wù)，這樣做非常不好的。

Redis3.0版本的一大特性就是集群（Cluster），接下來我們一起學(xué)習(xí)集群。

架構(gòu)

• (1)所有的redis節(jié)點(diǎn)彼此互聯(lián)(PING-PONG機(jī)制),內(nèi)部使用二進(jìn)制協(xié)議優(yōu)化傳輸速度和帶寬.

• (2)節(jié)點(diǎn)的fail是通過集群中超過半數(shù)的節(jié)點(diǎn)檢測失效時(shí)才生效.

• (3)客戶端與redis節(jié)點(diǎn)直連,不需要中間proxy層.客戶端不需要連接集群所有節(jié)點(diǎn),連接集群中任何一個(gè)可用節(jié)點(diǎn)即可

• (4)redis-cluster把所有的物理節(jié)點(diǎn)映射到[0-16383]slot（插槽）上,cluster 負(fù)責(zé)維護(hù)node<->slot<->value

修改配置文件

• 1、 設(shè)置不同的端口，6379、6380、6381

• 2、 開啟集群，cluster-enabled yes

• 3、 指定集群的配置文件，cluster-config-file “nodes-xxxx.conf”

創(chuàng)建集群

首先，進(jìn)入redis的安裝包路徑下：
cd /usr/local/src/redis/redis-3.0.1/src/

執(zhí)行命令：

./redis-trib.rb create --replicas 0 192.168.56.102:6379 192.168.56.102:6380 192.168.56.102:6381

–replicas 0：指定了從數(shù)據(jù)的數(shù)量為0

注意：這里不能使用127.0.0.1，否則在Jedis客戶端使用時(shí)無法連接到！

redis-trib用法：

測試

什么情況？？(error) MOVED 7638 127.0.0.1:6380

因?yàn)閍bc的hash槽信息是在6380上，現(xiàn)在使用redis-cli連接的6379，無法完成set操作，需要客戶端跟蹤重定向。

redis-cli -c

插槽的分配

通過cluster nodes命令可以查看當(dāng)前集群的信息：

該信息反映出了集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的id、身份、連接數(shù)、插槽數(shù)等。

當(dāng)我們執(zhí)行set abc 123命令時(shí)，redis是如何將數(shù)據(jù)保存到集群中的呢？執(zhí)行步驟：

1、  接收命令set abc 123
2、  通過key（abc）計(jì)算出插槽值，然后根據(jù)插槽值找到對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。（abc的插槽值為：7638）
3、  重定向到該節(jié)點(diǎn)執(zhí)行命令

整個(gè)Redis提供了16384個(gè)插槽，也就是說集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)分得的插槽數(shù)總和為16384。

./redis-trib.rb 腳本實(shí)現(xiàn)了是將16384個(gè)插槽平均分配給了N個(gè)節(jié)點(diǎn)。

注意：如果插槽數(shù)有部分是沒有指定到節(jié)點(diǎn)的，那么這部分插槽所對(duì)應(yīng)的key將不能使用。

插槽和key的關(guān)系

計(jì)算key的插槽值：

key的有效部分使用CRC16算法計(jì)算出哈希值，再將哈希值對(duì)16384取余，得到插槽值。

什么是有效部分？

• 1、 如果key中包含了{(lán)符號(hào)，且在{符號(hào)后存在}符號(hào)，并且{和}之間至少有一個(gè)字符，則有效部分是指{和}之間的部分；
  a) key={hello}_tatao的有效部分是hello

• 2、 如果不滿足上一條情況，整個(gè)key都是有效部分；
  a) key=hello_taotao的有效部分是全部

新增集群節(jié)點(diǎn)

再開啟一個(gè)實(shí)例的端口為6382

執(zhí)行腳本：

./redis-trib.rb add-node 192.168.56.102:6382 192.168.56.102:6379

已經(jīng)添加成功！查看集群信息：

發(fā)現(xiàn)沒有插槽數(shù)。

接下來需要給6382這個(gè)服務(wù)分配插槽，將6379的一部分（1000個(gè)）插槽分配給6382：

查看節(jié)點(diǎn)情況：

刪除集群節(jié)點(diǎn)

想要?jiǎng)h除集群節(jié)點(diǎn)中的某一個(gè)節(jié)點(diǎn)，需要嚴(yán)格執(zhí)行2步：

1、 將這個(gè)節(jié)點(diǎn)上的所有插槽轉(zhuǎn)移到其他節(jié)點(diǎn)上；

    a)  假設(shè)我們想要?jiǎng)h除6380這個(gè)節(jié)點(diǎn)
    b)  執(zhí)行腳本：./redis-trib.rb reshard 192.168.56.102:6380
    c)  選擇需要轉(zhuǎn)移的插槽的數(shù)量，因?yàn)?380有5128個(gè)，所以轉(zhuǎn)移5128個(gè)
    d)  輸入轉(zhuǎn)移的節(jié)點(diǎn)的id，我們轉(zhuǎn)移到6382節(jié)點(diǎn)：82ed0d63cfa6d19956dca833930977a87d6ddf7
    e)  輸入插槽來源id，也就是6380的id
    f)  輸入done，開始轉(zhuǎn)移
    g)  查看集群信息，可以看到6380節(jié)點(diǎn)已經(jīng)沒有插槽了。

2、 使用redis-trib.rb刪除節(jié)點(diǎn)

    a)  ./redis-trib.rb del-node 192.168.56.102:6380 4a9b8886ba5261e82597f5590fcdb49ea47c4c6c
    b)  del-node host:port node_id
    c)   
    d)  查看集群信息，可以看到已經(jīng)沒有6380這個(gè)節(jié)點(diǎn)了。

故障機(jī)制

1、  集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)定期的向其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送PING命令，并且通過有沒有收到回復(fù)判斷目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否下線；
2、  集群中每一秒就會(huì)隨機(jī)選擇5個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后選擇其中最久沒有響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)放PING命令；
3、  如果一定時(shí)間內(nèi)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)都沒有響應(yīng)，那么該節(jié)點(diǎn)就認(rèn)為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)疑似下線；
4、  當(dāng)集群中的節(jié)點(diǎn)超過半數(shù)認(rèn)為該目標(biāo)節(jié)點(diǎn)疑似下線，那么該節(jié)點(diǎn)就會(huì)被標(biāo)記為下線；
5、  當(dāng)集群中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)下線，就會(huì)導(dǎo)致插槽區(qū)有空檔，不完整，那么該集群將不可用；
6、  如何解決上述問題？
a)  在Redis集群中可以使用主從模式實(shí)現(xiàn)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的高可用
b)  當(dāng)該節(jié)點(diǎn)（master）宕機(jī)后，集群會(huì)將該節(jié)點(diǎn)的從數(shù)據(jù)庫（slave）轉(zhuǎn)變?yōu)椋╩aster）繼續(xù)完成集群服務(wù)；

集群中的主從復(fù)制架構(gòu)

架構(gòu)：

出現(xiàn)故障：

4.9.3. 創(chuàng)建主從集群

需要啟動(dòng)6個(gè)redis實(shí)例，分別是：
6379（主） 6479（從）
6380（主） 6480（從）
6381（主） 6481（從）

啟動(dòng)redis實(shí)例：

cd 6379/ && redis-server ./redis.conf && cd ..
cd 6380/ && redis-server ./redis.conf && cd ..
cd 6381/ && redis-server ./redis.conf && cd ..
cd 6479/ && redis-server ./redis.conf && cd ..
cd 6480/ && redis-server ./redis.conf && cd ..
cd 6481/ && redis-server ./redis.conf && cd

創(chuàng)建集群，指定了從庫數(shù)量為1，創(chuàng)建順序?yàn)橹鲙欤?個(gè)）、從庫（3個(gè)）：

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.56.102:6379 192.168.56.102:6380 192.168.56.102:6381 192.168.56.102:6479 192.168.56.102:6480 192.168.56.102:6481

“redis集群特性有哪些”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！