十一. Redis 主从复制—>实现负载均衡(详细配置说明讲解配图超多)

RainbowSea
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十一. Redis 主从复制—>实现负载均衡(详细配置说明讲解配图超多)

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1. Redis 主从复制概述

分析单个 Redis 存在的问题：

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Redis 主从复制的示意图:

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上图解读：

  1. 上图描述了主机数据更新后，自动同步到备机的 master/salvaer机制。
  2. Master{主要的} 以写为主，Slaver{仆从}以读为主(只能读不能写)。
  3. 好处：读写分离，提升效率(理解：读写分离后，将读和写操作分布到不同的 Redis，减少单个 Redis 的压力，提升效率)。
  4. 好处：容灾快速恢复(理解：如果某个 slaver ，不能正常工作了，可以切换到另外一个 slaver)。
  5. 主从复制：要求是1主 多从，不能有多个 Master(理解：如果有多个主服务器 Master，那么 slaver 不能确定和哪个 Master 进行同步，出现数据紊乱。)
  6. 要解决主服务器的高可用性，可以使用 Redis 集群。

2. 实操：Redis 搭建 一主多从(主从复制结构)

说明：

需求说明：这里我使用的是一台虚拟机，所以通过使用 XShell 工具建立三个不同的连接表示不同的服务器。

  1. 搭建主从复制结构
  2. 这里我们搭建 一主二从 ，其它 slaver 可以依次完成。
  3. 搭建结构图示：

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  1. 创建目录(rainbowsea文件夹)，并拷贝 redis.conf 到 rainbowsea(我们创建的目录当中)
[root@localhost /]# mkdir /rainbowsea

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将 /etc/reids.conf(Redis 的配置文件) 文件拷贝到我们刚刚创建的 rainbowsea 文件夹当中。

[root@localhost rainbowsea]# cp /etc/redis.conf /rainbowsea/

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  1. vim /rainbowsea/redis.conf , 进行如下设置
daemonize yes

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appendonly no

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  1. 创建 3 个文件/rainbowsea/redis6379.conf； /rainbowsea/redis6380.conf ；/rainbowsea/redis6381.conf 并编辑 。

这里我们使用 include 导入共用配置的方式，导入。

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配置如下信息：

/rainbowsea/redis6379.conf；

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include /rainbowsea/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6379.pid
port 6379
dbfilename dump6379.rdb
masterauth rainbowsea

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/rainbowsea/redis6380.conf；

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include /rainbowsea/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6380.pid
port 6380
dbfilename dump6380.rdb
masterauth rainbowsea

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/rainbowsea/redis6381.conf；

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include /rainbowsea/redis.conf
pidfile /var/run/redis_6381.pid
port 6381
dbfilename dump6381.rdb
masterauth rainbowsea

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  1. 启动三台 redis 服务器：

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[root@localhost ~]# redis-server /rainbowsea/redis6379.conf

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[root@localhost rainbowsea]# redis-server /rainbowsea/redis6380.conf

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[root@localhost rainbowsea]# redis-server /rainbowsea/redis6381.conf

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这里我们分别进入到各个6379 ；6380；6381 端口的 Redis进行操作。

注意：命令上的使用，这里使用 redis-cli 进入 Redis 客户端的时候，需要指明进入的时哪个端口的 Redis 服务

[root@localhost rainbowsea]# redis-cli -p 6379

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  1. 连接到 3 个 Redis 服务, info replication 打印主从复制的相关信息 如图 这时三台 Redis 都是 Master

使用 info replication 命令可以查看，打印主从复制的相关信息 。

127.0.0.1:6379> info replication

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  1. 将 6380 和 6381 配置成 slaver, 6379 作为主机，在 slaver 执行如命令 成为某个实例的从服务器。

指令说明: slaveof <master_ip> <master_port>

127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379

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  1. 在主机上写，在从机上可以读取数据, 如果你在从机上写入数据，就报错

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  1. 到此一个基本的主从复制结构就 OK 了

3. Redis 主从复制-原理

原理示意图：

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上图解图：

  • Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个 sync 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 ，以完成依次完全同步。
  • 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，即全量复制 。
  • Master 数据变化了，会将新的收集到的修改命令依次传给 slave，完成同步，即 增量复制
  • 但是只要是重新连接 master ，一次完成同步(全量复制)将被自动执行。

一主二仆：

  1. 如果(slave)从服务器 down 了，重新启动，仍然可以获取 Master(主机)的最新数据。

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  1. 如果主服务器 down了，从服务器并不会抢占主服务器，当主服务器恢复后，从服务器仍然指向原来的主服务器。

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4. Redis 的薪火相传

示意图： 在这里插入图片描述

上图解图：

  • 上一个 Slave 可以是下一个 slave 的 Master，Slave 同样可以接收其他 slaves 的连接和同步请求，那么该 slave 作为了链条中下一个的 master，可以有效减轻 master 的写压力，去中心化降低风险。

  • 用 slaveof <master_ip><master_port>

  • 风险则是一旦某个 slave 宕机了，后面的 slave 都没法同步 。

  • 主机挂了，从机还是从机，无法写数据了。

实操演示：薪火相传

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  1. 将 6381 的主机设置为 6380, 他的数据同步就是从 6380 获取

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  1. 查看 6380 和 6379

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需要注意一点的是，虽然当这里

虽然这里我们的 6380端口晋升为了 6381端口的主机(服务)，但是 6380这个(主机)，仍然是不可以执行 "写"操作的，因为，在 Redis 当中只有一个主机，而这个主机是最大的哪个主机(最顶端的那个主机)才可以 执行“写”操作，其他的(主机不可以执行“写”操作)

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5. Redis 的反客为主

  1. 在薪火相传的结构下，当一个 master 宕机后，指向 Master 的 slave 可以升为 master ，其后面的 slave 不用做任何修改。
  2. 使用slaveof no one 将从机变为主机（特别说明：这里是手动的，但是后面可以使用哨兵模式，自动完成切换）

实操：反客为主：

  1. 将最顶端的 6379 端口，主机服务关闭。

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  1. 在 6380 端口当中执行 `` 将其晋升为 master 顶端的主服务器。进行一个反客为主。
127.0.0.1:6380> slaveof no one

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注意：这时候我们就算再次启动 6379 这个主机，它就自己单独为了一个master 了，和我们另外的 6380 和 6381 两个服务器就，没有任何的关系了。自己独立开来了。

6. Redis 哨兵模式(sentinel)

示意图：

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  1. 哨兵模式(如图)： 反客为主的自动版，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机(从库) 转换为 主机(主库) 。

实操演示：哨兵模式：

  1. 这里我们调整为一主二仆 模式，6379 带着 6380 和 6381 两个。 在这里插入图片描述

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  1. 创建 /rainbowsea/sentinel.conf , 特别注意：这个sentinel.conf 名字不能乱写 按照指定的来 。
[root@localhost rainbowsea]# vim sentinel.conf

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在 sentinel.conf 文件当中添加如下内容：

sentinel monitor redis_master 127.0.0.1 6379 1
sentinel auth-pass redis_master rainbowsea

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对 sentinel monitor redis_master 127.0.0.1 6379 1 内容说明：

  • redis_master 为监控对象起的服务器名称。注意：后续也要用这个名称，名称上要保持一致。
  • -1 ：表示至少有多少个哨兵同意迁移的数量，这里我配置为了 1 ,表示只要有 1 个哨兵同意迁移就可以切换(主从关系)
  • 启动哨兵，注意看哨兵的端口是 26379 。
  • sentinel auth-pass redis_master rainbowsea 是设置密码， rainbowsea 是我 Redis 的密码，如果没有设置密码，则不需要配置这个。

注意：不是在 Redis 客户端当中，启动哨兵模式的。

  1. 执行 redis-sentinel /rainbowsea/sentinel.conf 启动哨兵，注意哨兵的端口是26379。
[root@localhost rainbowsea]# redis-sentinel /rainbowsea/sentinel.conf

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  1. 当主机挂掉，从机选举中产生新的主机：

这里我们关掉 主机 6379 端口。

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  1. 如果原来的主机重启, 会自动成为从机

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注意事项和细节：

  1. 在哨兵模式下，主机 down 后的执行流程分析：

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上图解析： 哨兵如何在从机中，推选新的 Master 主机，选择的条件依次为

  1. 优先级在 redis.conf 中默认：replica-priority 100，值越小优先级越高 。
  2. 偏移量是指获得原主机数据的量，数据量最全的优先级高
  3. 每个 redis 实例启动后都会随机生成一个 40 位的 runid，值越小优先级越高。

在 redis 客户端当中执行 info 命令，当中可以查看 run_id 的值

127.0.0.1:6380> info

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7. 最后：

“在这个最后的篇章中，我要表达我对每一位读者的感激之情。你们的关注和回复是我创作的动力源泉，我从你们身上吸取了无尽的灵感与勇气。我会将你们的鼓励留在心底，继续在其他的领域奋斗。感谢你们，我们总会在某个时刻再次相遇。”

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