一、哨兵模式原理及作用

?1.原理

????????哨兵（sentinel）： 是一個(gè)分布式系統(tǒng)，用于對(duì)主從結(jié)構(gòu)中的每臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn) 故障時(shí)，通過(guò)投票機(jī)制選擇新的master并將所有slave連接到新的master。所以整個(gè)運(yùn)行哨兵的集群的數(shù)量不得少于三個(gè)節(jié)點(diǎn)。（哨兵必須是奇數(shù)）

2.作用

（1）監(jiān)控： 哨兵會(huì)不斷地檢測(cè)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)是否運(yùn)行正常。

（2）自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移： 當(dāng)主節(jié)點(diǎn)不能正常工作時(shí)，哨兵會(huì)開(kāi)始自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移操作，她會(huì)將失效主節(jié)點(diǎn)的其中一個(gè)從節(jié)點(diǎn)升級(jí)為新的主節(jié)點(diǎn)，并讓其他從節(jié)點(diǎn)改為新的主節(jié)點(diǎn)。

（3）通知（提醒）： 哨兵可以將故障轉(zhuǎn)移的結(jié)果發(fā)送給客戶(hù)端。

二、如何開(kāi)啟Redis數(shù)據(jù)庫(kù)主從復(fù)制

1.實(shí)驗(yàn)環(huán)境

虛擬機(jī)版本	VMware? Workstation 16 Pro 16.2.4 build-20089737
鏡像版本	CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso
Redis版本	Redis-5.0.7
主服務(wù)器地址	192.168.254.106/24
從服務(wù)器1地址	192.168.254.107/24
從服務(wù)器2地址	192.168.254.108/24

2.實(shí)驗(yàn)要求

在主從復(fù)制的基礎(chǔ)上通過(guò)修改配置文件完成redis哨兵和集群的配置

3.實(shí)驗(yàn)具體配置

systemctl stop firewalld

setenforce 0

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf

protected-mode no????????????????????????????????????????????????????? #17行，關(guān)閉保護(hù)模式

port 26379?????????????????????????????????????????????? ????????????? #21行，Redis哨兵默認(rèn)的監(jiān)聽(tīng)端口

daemonize yes????????????????????????????????????????????????????? #26行，指定sentinel為后臺(tái)啟動(dòng)

logfile "/var/log/sentinel.log"???????????????????????????????? #36行，指定日志存放路徑

dir "/var/lib/redis/6379"???????????????????????????????????????? #65行，指定數(shù)據(jù)庫(kù)存放路徑

sentinel monitor mymaster 192.168.254.106 6379 2? ??? #84行，修改指定該哨兵節(jié)點(diǎn)監(jiān)控192.168.254.106:6379這個(gè)主節(jié)點(diǎn)，該主節(jié)點(diǎn)的名稱(chēng)是mymaster，最后的2的含義與主節(jié)點(diǎn)的故障判定有關(guān)：至少需要2個(gè)哨兵節(jié)點(diǎn)同意，才能判定主節(jié)點(diǎn)故障并進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 #113行，判定服務(wù)器down掉的時(shí)間周期，默認(rèn)30000毫秒（30秒）

sentinel failover-timeout mymaster 180000??????????? #146行，故障節(jié)點(diǎn)的最大超時(shí)時(shí)間為180000（180秒）

4.啟動(dòng)哨兵模式

先啟master，再啟slave

cd /opt/redis-5.0.7/

redis-sentinel sentinel.conf &

注意！先啟動(dòng)主服務(wù)器，再啟動(dòng)從服務(wù)器

5.故障模擬

查看redis-server進(jìn)程號(hào)

殺死Master節(jié)點(diǎn)上redis-server的進(jìn)程號(hào)

6.驗(yàn)證結(jié)果

tail -f /var/log/sentinel.log

redis-cli -p 26379 INFO Sentinel

2.Redis集群模式

? 1.集群的作用和數(shù)據(jù)分片

1.作用

（1）數(shù)據(jù)分區(qū)：數(shù)據(jù)分區(qū)(或稱(chēng)數(shù)據(jù)分片) 是集群最核心的功能。

????????集群將數(shù)據(jù)分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)，一方面突破了 Redis 單機(jī)內(nèi)存大小的限制，存儲(chǔ)容量大大增加；另一方面每個(gè)主節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)外提供讀服務(wù)和寫(xiě)服務(wù)，大大提高了集群的響應(yīng)能力。

????????Redis 單機(jī)內(nèi)存大小受限問(wèn)題，在介紹持久化和主從復(fù)制時(shí)都有提及；例如，如果單機(jī)內(nèi)存太大，bgsave 和 bgrewriteaof的 fork 操作可能導(dǎo)致主進(jìn)程阻塞，主從環(huán)境下主機(jī)切換時(shí)可能導(dǎo)致從節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法提供服務(wù)，全量復(fù)制階段主節(jié)點(diǎn)的復(fù)制緩沖區(qū)可能溢出。

（2）高可用：集群支持主從復(fù)制和主節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移(與哨兵類(lèi)似) ；當(dāng)任一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，集群仍然可以對(duì)外提供服務(wù)。

數(shù)據(jù)分片

（1）Redis集群引入了哈希槽的概念

（2）Redis集群有 16384 個(gè)哈希槽( 編號(hào)0-16383)

（3）集群的每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)一部分哈希槽

（4）每個(gè)Key 通過(guò) CRC16 校驗(yàn)后對(duì)16384取余來(lái)決定放置哪個(gè)哈希槽，通過(guò)這個(gè)值，去找到對(duì)應(yīng)的插槽所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，然后直接自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到這個(gè)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行存取操作。

<- - -以3個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的集群為例- - ->

節(jié)點(diǎn)A 包含0到5460號(hào)哈希槽

節(jié)點(diǎn)B 包含5461到10922號(hào)哈希槽

節(jié)點(diǎn)C 包含10923到16383號(hào)哈希槽

環(huán)境準(zhǔn)備

1.redis的集群一般需要**6個(gè)節(jié)點(diǎn)，3主3從**。 方便起見(jiàn)， 這里所有節(jié)點(diǎn)在3臺(tái)服務(wù)器上模擬,每臺(tái)主機(jī)上設(shè)置一主一備，以IP地址和端口進(jìn)行區(qū)分：

（1）三個(gè)主節(jié)點(diǎn)端口號(hào)：6001,6002,6003

（2）對(duì)應(yīng)的從節(jié)點(diǎn)端口號(hào)：7001,7002,7003

服務(wù)器類(lèi)型	系統(tǒng)和IP地址	需要安裝的組件	節(jié)點(diǎn)端口
Master1	CentOS7.4(64位) 192.168.254.106	redis-5.0.7.tar.gz	6001
Slave 1	CentOS7.4(64位) 192.168.254.106	redis-5.0.7.tar.gz	7001
Master2	CentOS7.4(64位) 192.168.254.107	redis-5.0.7.tar.gz	6002
Slave 2	CentOS7.4(64位) 192.168.254.107	redis-5.0.7.tar.gz	7002
Master3	CentOS7.4(64位) 192.168.254.108	redis-5.0.7.tar.gz	6003
Slave 3	CentOS7.4(64位) 192.168.254.108	redis-5.0.7.tar.gz	7003

3.創(chuàng)建目錄復(fù)制配置文件到對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上

(1)第一臺(tái)主機(jī)：192.168.254.106

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6001

mkdir -p redis-cluster/redis7001

cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6001/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6001/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7001/

(2)第二臺(tái)主機(jī):192.168.254.107

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6002

mkdir -p redis-cluster/redis7002

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6002/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7002/

(3)第三臺(tái)主機(jī):192.168.254.108

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6003

mkdir -p redis-cluster/redis7003

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6003/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7003/

4. 修改主配置文件，設(shè)置開(kāi)啟集群功能

先在Master1上配置，然后將配置文件復(fù)制到其他節(jié)點(diǎn)服務(wù)器

#Master1配置如下，其他5個(gè)服務(wù)器的配置文件類(lèi)似，注意6個(gè)端口都要不一樣。

cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001

vim redis.conf

#bind 127.0.0.1?????????????????????????????????????????????? #69行，注釋掉bind 項(xiàng)，默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)所有網(wǎng)卡

protected-mode no??????????????????????????????????????? #88行，修改，關(guān)閉保護(hù)模式

port 6001?????????????????????????????????????????????????????? #92行，修改，redis監(jiān)聽(tīng)端口

daemonize yes?????????????????????????????????????????????? #136行，以獨(dú)立進(jìn)程啟動(dòng)

cluster-enabled yes??????????????????????????????????????? #832行，取消注釋，開(kāi)啟群集功能

cluster-config-file nodes-6379.conf???????? #840行，取消注釋，取消注釋，群集名稱(chēng)文件設(shè)置

cluster-node-timeout 15000?????????????????????????? #846行，取消注釋群集超時(shí)時(shí)間設(shè)置

appendonly yes????????????????????????????????????????????? #699行，修改，開(kāi)啟AOF持久化

啟動(dòng)所有redis節(jié)點(diǎn)

?啟動(dòng)群集

#前三臺(tái)為Master，后三臺(tái)為Slave，下面交互的時(shí)候需要輸入yes 才可以創(chuàng)建。

redis-cli --cluster create 192.168.254.106:6001 192.168.254.107:6002 192.168.254.108:6003 192.168.254.106:7001 192.168.254.107:7002 192.168.254.108:7003 --cluster-replicas 1

?#-replicas 1?? 表示每個(gè)主節(jié)點(diǎn)有1個(gè)從節(jié)點(diǎn)。

測(cè)試集群

?#加-c參數(shù)，節(jié)點(diǎn)之間就可以互相跳轉(zhuǎn)

redis-cli -h 192.168.156.10 -p 6001 -c

?#查看節(jié)點(diǎn)的哈希槽編號(hào)范圍

192.168.156.10:6001> cluster slots???

192.168.156.10:6001> set hobby dance

#查看鍵的槽編號(hào)???

192.168.156.110:6002> cluster keyslot hobby

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總結(jié)

? ? ? ? 以上就是Redis高可用的兩種方法，這兩種方法均以Redis主從復(fù)制為基石。它們可以很好的應(yīng)對(duì)web2.0純動(dòng)態(tài)網(wǎng)站類(lèi)型的三高問(wèn)題.