Redis主从复制
概念
主从复制是一种数据库架构设计技术,通过将数据从主节点(Master)同步到多个从节点(Slave),实现数据的多副本管理。
主从复制包含一个主节点和多个从节点。主节点负责处理写操作,并将数据变更同步到从节点;从节点仅支持读操作,保持与主节点数据的一致性
主从复制的主要作用:
- 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。
- 故障恢复:当主节点出现问题时,可以由从节点提供服多实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。 返回到标签页
- 负载均衡:在主从复制的基础上,配会吉点提供写服务,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。
- 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(可能会宕机,至少一主二从),原因如下
- 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;
- 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最大使用内存不超过:20G。
主从复制,读写分离!80%的情况都是在进行读操作!减缓服务器的压力!架构中经常使用!一主二从!
只要在公司中,主从复制必须要使用的,真实的项目中不可能使用单机Redis
环境配置
只配置从库,不用配置主库(redis默认自己是主库)
127.0.0.1:6379> info replication # 查看当前库的信息
# Replication
role:master # 角色
connected_slaves:0 # 连接的从机
master_failover_state:no-failover
master_replid:d553951b4cdff14fb63be8af349db3d1ba75edc4
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
复制3个配置文件,然后修改对应的信息
- 端口号
- pid名字
- log名字
- dump.rdb名字
修改完毕后,启动3个redis,可以用进程命令查看
一主二从
默认情况下,Redis都认为自己是主节点。一般情况下只要配置从机就好了(认老大)
一主(79)二从(80 81)
# 在从机中查看
127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379 # SLAVEOF host 6379 找谁当自己的老大
OK
127.0.0.1:6380> INFO replication
# Replication
role:slave # 当前角色是从机
master_host:127.0.0.1 # 可以看到主机的信息
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:2
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:14
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2c8c5400edc0d609dfdb394948ac1e5c2d17de01
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14
# 在主机中查看
127.0.0.1:6379> INFO replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1 # 多了从机的配置
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=56,lag=1 # 多了从机的配置
master_failover_state:no-failover
master_replid:2c8c5400edc0d609dfdb394948ac1e5c2d17de01
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
如果两个都配置完了就有两个从机的
真实的主从配置应该在配置文件中配置,这样就是永久的,命令设置的只是暂时的
细节
主机可以写,从机不能写只能读!主机中的所有信息都会自动的被从机自动保存
主机写:
从机只能读,不能写:
测试:主机断开连接,从机依然连接到主机的,但是没有写操作了。如果主机回来了,可以马上自动连接主机
如果是使用命令行配置的主从,这个时候如果从机重启了,就会变成主机。如果重新配置成从机就可以马上拿到宕机期间主机新增的数据
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: 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继续讲新的所有收集到的修改命令依次传给slave,完成同步
但是只要重新连接master,一次完全同步(全量复制)将会被自动执行
层层链路
上一个master链接下一个slave
这个时候也可以完成主从复制
如果没有老大了,这个时候能不能选择一个老大出来呢?哨兵出现之前只能手动配置
如果主机断开了连接,我们可以使用SLAVEOF no one让自己变成主机!其他结点可以手动连接到最新的这个主节点!如果这个时候老大修复了,那就只能重新手动连接
哨兵模式(自动选举老大的模式)
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。
谋朝算位的自动版,能够后台监控主机是否故障,如果故障了根据投票数自动从库转换为主库。
哨兵横式是一种特殊的模式,曾先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。
除了监督各个Redis服务器之外,哨兵之间也会相互监督,这就形成了多哨兵模式
假设主服务器宕机,哨兵1先检测到这个结果,系统并不会马上进行falover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。
测试
目前的状态一主二从!
1、哨兵配置文件 sentinel.conf
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
后面的数字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、启动哨兵
[root@localhost bin]# redis-sentinel cconfig/sentinel.conf
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 # WARNING Memory overcommit must be enabled! Without it, a background save or replication may fail under low memory condition. Being disabled, it can also cause failures without low memory condition, see https://github.com/jemalloc/jemalloc/issues/1328. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 * oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 * Redis version=7.4.2, bits=64, commit=00000000, modified=1, pid=91821, just started
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 * Configuration loaded
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis Community Edition
.-`` .-```. ```/ _.,_ ''-._ 7.4.2 (00000000/1) 64 bit
( ' , .-` | `, ) Running in sentinel mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 26379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 91821
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | https://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.396 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.397 * Sentinel new configuration saved on disk
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.397 * Sentinel ID is 59cab1d5e3bde6d56c15789905a8a732692d8136
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.397 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.398 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.399 * Sentinel new configuration saved on disk
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.399 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
91821:X 10 Apr 2025 10:04:19.400 * Sentinel new configuration saved on disk
如果master节点断开了,这个时候就会从从机中随机选举一个主机
3、哨兵日志
4、如果原主机恢复了,只能归并到新的主机下,当中从机,这就是哨兵模式的规则
优点:
- 哨兵集群,基于主从复制模式,所有的主从配置优点,它全有
- 主从可以切换,故障可以转移,系统的可用性就会更好
- 哨兵模式就是主从模式的升级,手动到自动,更加健壮
缺点
- Redis不好在线扩容,集群容量到达上线,在线扩容十分麻烦
- 实现哨兵模式的配置很麻烦,里面很多选择
哨兵模式的全部配置
port 26379 # 哨兵端口
dir /tmp # 哨兵工作目录
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 # 默认的主机结点
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passwOrd # 开启授权密码,客户端都需要提供密码
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 # 设置主机超时时间
sentinel parallel-syncs mymaster 1 # 设置主备切换时最多有多少个slave同时对新的master进行同步
......