架構師進階:01---集羣專題之（Redis集羣）

前言

• 本文主要對Redis的單點模式、主從模式、Sentinel模式、cluster模式做一個簡單介紹，並且每一個都進行演示案例
• 相關的細節請參閱文章中給出的鏈接，幾乎涵蓋了所有Redis在集羣方面的知識點（語法方面）

一、Redis集羣知識點總覽

• Redis有如下幾種工作模式：
  • ①單點模式
  • ②主從複製模式
  • ③Sentinel模式（哨兵模式）
  • ④cluster模式（集羣模式）

①單點模式

• 單節點實例還是比較簡單的，平時做個測試，寫個小程序如果需要用到緩存的話，啓動一個Redis還是很輕鬆的，做爲一個 key/value數據庫也是可以勝任的
• 在實際開發場景中幾乎不會使用

②主從複製模式

• 在分佈式系統中爲了解決單點問題，通常會把數據複製多個副本部署到其他機器，滿足故障恢復和負載均衡等需求。Redis也是如此，它爲我們提供了複製功能，實現了相同數據的多個Redis副本
• 主從模式一般用來：
  • 備份數據：這樣當一個節點損壞（指不可恢復的硬件損壞）時，數據因爲有備份，可以方便恢復
  • 負載均衡：所有客戶端都訪問一個節點肯定會影響Redis工作效率，有了主從以後，查詢操作就可以通過查詢從節點來完成
• 主從模式缺點：
  • master 節點掛了以後，redis 就不能對外提供寫服務了，因爲剩下的 slave 不能成爲master
  • 這個缺點影響是很大的，尤其是對生產環境來說，是一刻都不能停止服務的，所以一般的生產壞境是不會單單隻有主從模式的。所以有了下面的 sentinel 模式
• 備註：主從模式做到高可用，除了sentinel模式，還有lvs+keepalived方案可以解決
• 主從複製模式的相關文章請參閱（幾乎包含所有知識點）：
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106151825
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106151899
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106160219

③Sentinel模式（哨兵模式）

• 主從模式雖然實現了數據的分離，但是沒提高可用性，也就是說當主節點宕機之後，所有從節點也跟着不能再使用。爲了提高高可用性，Redis提供了Sentinel模式
• Redis Sentinel是Redis高可用的實現方案。Sentinel是一個管理多個Redis實例的工具，它可 以實現對Redis的監控、通知、自動故障轉移

• sentinel模式基本可以滿足一般生產的需求，具備高可用性。但是當數據量過大到一臺服務器存放不下的情況時，主從模式或 sentinel模式就不能滿足需求了，這個時候需要對存儲的數據進行分片，將數據存儲到多個Redis實例中，就是下面要介紹的cluster模式
• Sentinel模式的相關文章請參閱（幾乎包含所有知識點）：
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106379064
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106383157
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106419183

④cluster模式（集羣模式）

• Redis Cluster是Redis的分佈式解決方案，在3.0版本正式推出，有效地解決了Redis分佈式方面的需求。當遇到單機內存、併發、流量等瓶頸時，可以採用Cluster架構方案達到負載均衡的目的
• 主要是針對海量數據+高併發+高可用的場景，海量數據，如果你的數據量很大，那麼建議就用 redis cluster

• cluster模式的相關文章請參閱（幾乎包含所有知識點）：
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106420056
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106451296
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106456106
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106460256
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106463895
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106464512
  • https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106481966

二、主從複製演示案例

• 第一步：創建一個redis-slave目錄作爲複製相關的目錄，然後進入redis-slave目錄進去創建redis11、redis12、redis13三個目錄，用來存放三個redis節點，其中redis11作爲主節點，redis12、redis13作爲從節點都複製於redis11

mkdir redis-slave

cd redis-slave

mkdir redis11 redis12 redis13

• 第二步：分別進入redis11、redis12、redis13目錄創建redis11-8001.conf、redis12-8002.conf、redis13-8003.conf三個配置文件，用來啓動三個節點

# redis11-8001.conf

bind 0.0.0.0

port 8001

logfile "redis11-8001.log"

dbfilename "dump-redis11-8001.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

# redis12-8002.conf

bind 0.0.0.0

port 8002

logfile "redis11-8002.log"

dbfilename "dump-redis12-8002.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

#複製主節點
slaveof 127.0.0.1 8001

# redis11-8003.conf

bind 0.0.0.0

port 8003

logfile "redis11-8003.log"

dbfilename "dump-redis13-8003.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

#複製主節點
slaveof 127.0.0.1 8001

• 第三步：在cluster-slave目錄下創建如下shell腳本（start-all.sh），用來啓動三個節點

#!/bin/bash

cd redis11/
redis-server redis11-8001.conf &
cd ..

cd redis12/
redis-server redis12-8002.conf &
cd ..

cd redis13/
redis-server redis13-8003.conf &
cd ..

• 第四步：爲腳本添加可執行權限，然後啓動腳本，啓動之後，可以通過netstat查看情況

chmod +x start-all.sh

./start-all.sh

netstat -anop | grep redis

• 第五步：進入主節點或從節點，輸入下面的命令可以查看主從複製的信息

info replication

• 第六步：測試主從模式，首先進入8001、8002、8003節點查看都無name鍵。然後進入8001建立name鍵，值爲dongshao，之後再查看都成功顯示

三、sentienl模式演示案例

• 第一步：創建一個redis-sentinel目錄作爲哨兵相關的目錄，然後進入redis-sentinel目錄進去創建redis21、redis22、redis23三個目錄，用來存放三個redis節點，其中redis21作爲主節點，redis22、redis23作爲從節點都複製於redis21

mkdir redis-sentinel

cd redis-sentinel

mkdir redis21 redis22 redis23

• 第二步：分別進入redis21、redis22、redis23目錄創建redis21-9001.conf、redis22-9002.conf、redis23-9003.conf三個配置文件，用來啓動三個節點

# redis21-9001.conf

bind 0.0.0.0

port 9001

logfile "redis21-9001.log"

dbfilename "dump-redis21-9001.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

# redis22-9002.conf

bind 0.0.0.0

port 9002

logfile "redis22-9002.log"

dbfilename "dump-redis22-9002.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

#複製主節點
slaveof 127.0.0.1 9001

# redis23-9003.conf

bind 0.0.0.0

port 9003

logfile "redis23-9003.log"

dbfilename "dump-redis23-9003.rdb"

daemonize yes

rdbcompression yes

#複製主節點
slaveof 127.0.0.1 9001

• 第三步：在redis-sentinel目錄中創建一個sentienl目錄用來存放sentinel節點的相關配合，然後在sentienl目錄中再創建一個sentinel-26379.conf作爲配置文件，命令與配置文件內容如下：

mkdir sentinel

vim sentinel/sentinel-26379.conf

# sentinel-26379.conf

# 端口號默認爲26379
port 26379

daemonize yes

logfile "sentinel-26379.log"

# 監控的主節點爲9001節點, 1代表主節點失敗至少需要1個sentinel節點同意
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 9001 1

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

sentinel failover-timeout mymaster 180000

sentinel deny-scripts-reconfig yes

• 第四步：在cluster-sentinel目錄下創建如下shell腳本（start-all.sh），用來啓動三個節點和sentinel節點

#!/bin/bash

cd redis21/
redis-server redis21-9001.conf &
cd ..

cd redis22/
redis-server redis22-9002.conf &
cd ..

cd redis23/
redis-server redis23-9003.conf &
cd ..

cd sentinel/
redis-sentinel sentinel-26379.conf &
cd ..

• 第五步：爲腳本添加可執行權限，然後啓動腳本，啓動之後，可以通過netstat查看情況

chmod +x start-all.sh

./start-all.sh

netstat -anop | grep redis

• 第六步：在sentinel中輸入下面的命令可以來查看相關信息

redis-cli -p 26379 info sentinel

• 第七步：測輸入下面的命令可以看到當前sentinel監控的主節點爲9001節點

redis-cli -p 26379 sentinel master mymaster

• 第八步：通過kill命令，我們將9001節點關閉

• 第九步：等到failover-timeout參數所指定的180000毫秒過去之後，再次查看sentinel監控的主節點，發現變爲了9003（這是自動完成的）

四、cluster模式演示案例

• 第一步：創建一個redis-cluster目錄作爲cluster相關的目錄，然後進入redis-cluster目錄進去創建redis01、redis02、redis03、redis04、redis05、redis06六個目錄，用來存放6個redis節點，

mkdir redis-cluster

cd redis-cluster

mkdir redis01 redis02 redis03 redis04 redis05 redis06

 

• 第二步：分別進入redis01、redis02、redis03、redis04、redis05、redis06目錄創建redis01.conf、redis02.conf、redis03.conf、redis04.conf、redis05.conf、redis06.conf六個配置文件。下面就不列出配置文件了（文件太多內容太多），我們以redis的默認配置文件爲基礎然後修改，先修改各自對應的端口（分別爲7001、7002、7003、7004、7005、7006），然後修改daemonize爲yes，然後將cluster-enabled改爲yes

• 第三步：在cluster-cluster目錄下創建如下shell腳本（start-all.sh），用來啓動6個節點

#!/bin/bash

cd redis01
redis-server redis.conf &
cd ..

cd redis02
redis-server redis.conf &
cd ..

cd redis03
redis-server redis.conf &
cd ..

cd redis04
redis-server redis.conf &
cd ..

cd redis05
redis-server redis.conf &
cd ..

cd redis06
redis-server redis.conf &
cd ..

• 第四步：爲腳本添加可執行權限，然後啓動腳本，啓動之後，可以通過netstat查看情況可以看到六個節點啓動

chmod +x start-all.sh

./start-all.sh

netstat -anop | grep redis

• 第五步：用一個redis客戶端，輸入下面的命來開啓集羣，輸入命令之後輸入yes，然後redis開始配置集羣，最後顯示成功

# 創建3個集羣主節點和3個集羣從節點
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006

• 第六步：測可以輸入下面的命令來檢查集羣的完整性

redis-cli --cluster check 127.0.0.1:7001