Redis(性能管理、主从复制、哨兵模式)概述及部署

目录

一、性能管理

1、查看Redis内存使用

2、内存碎片率

3、跟踪内存碎片率

4、内存使用率

5、内回收key

二、Redis集群有三种模式

三、Redis主从复制

1、主从复制的概念

2、主从复制的作用

3、主从复制的流程

4、搭建Redis主从复制

1.环境准备

2.安装Redis(所有主机)

3.修改Redis配置文件(Master节点)

​编辑

4.修改Redis配置文件(slave节点操作)

5.验证主从效果

四、Redis哨兵模式

1、哨兵模式的原理

2、哨兵模式的作用

3、哨兵结构由两部分组成,哨兵节点和数据节点

4、故障转移机制

5、主节点选举

6、搭建Redis哨兵模式

1.环境准备

2.修改 Redis 哨兵模式的配置文件(所有节点操作)

3.启动哨兵模式

4.查看哨兵信息

5.故障模拟

6.小结

五、cluster  集群

1、集群原理

2、作用

3、Redis集群的数据分片

4、以3个节点组成的集群为例

5、Redis集群的主从复制模型

6、Redis集群的工作原理

二、搭建Redis群集模式

1、启用脚本集群

2、修改群集配置

3、启动redis节点

4、启动集群

5、测试集群

总结:

1、主从复制

2、哨兵模式

3、群集模式---cluster


一、性能管理

1、查看Redis内存使用

192.168.10.100:6379> info memory    ###查看redis内存使用情况
# Memory
used_memory:853320
used_memory_human:833.32K
......

2、内存碎片率

操作系统分配的内存值 used_memory_rss 除以 Redis 使用的内存总量值 used_memory 计算得出。
内存值 used_memory_rss 表示该进程所占物理内存的大小,即为操作系统分配给 Redis 实例的内存大小。

除了用户定义的数据和内部开销以外,used_memory_rss 指标还包含了内存碎片的开销, 内存碎片是由操作系统低效的分配/回收物理内存导致的(不连续的物理内存分配)。

举例来说:Redis 需要分配连续内存块来存储 1G 的数据集。如果物理内存上没有超过 1G 的连续内存块, 那操作系统就不得不使用多个不连续的小内存块来分配并存储这 1G 数据,该操作就会导致内存碎片的产生。

3、跟踪内存碎片率

跟踪内存碎片率对理解Redis实例的资源性能是非常重要的:

  • 内存碎片率稍大于1是合理的,这个值表示内存碎片率比较低,也说明 Redis 没有发生内存交换。
  • 内存碎片率超过1.5,说明Redis消耗了实际需要物理内存的150%,其中50%是内存碎片率。需要在redis-cli工具上输入shutdown save 命令,让 Redis 数据库执行保存操作并关闭 Redis 服务,再重启服务器。
  • 内存碎片率低于1的,说明Redis内存分配超出了物理内存,操作系统正在进行内存交换。需要增加可用物理内存或减少 Redis 内存占用。

4、内存使用率

redis实例的内存使用率超过可用最大内存,操作系统将开始进行内存与swap空间交换。

避免内存交换发生的方法:

  • 针对缓存数据大小选择安装 Redis 实例
  • 尽可能的使用Hash数据结构存储
  • 设置key的过期时间

5、内回收key

内存清理策略,保证合理分配redis有限的内存资源。

达到设置的最大阀值时,需选择一种key的回收策略,默认情况下回收策略是禁止删除。

配置文件中修改maxmemory-policy属性值:

vim /etc/redis/6379.conf
--598--
maxmemory-policy noenviction
●volatile-lru:使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据(移除最近最少使用的key,针对设置了TTL的key)
●volatile-ttl:从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰(移除最近过期的key)
●volatile-random:从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰(在设置了TTL的key里随机移除)
●allkeys-lru:使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据(移除最少使用的key,针对所有的key)
●allkeys-random:从数据集合中任意选择数据淘汰(随机移除key)
●noenviction:禁止淘汰数据(不删除直到写满时报错)
属性 含义
volatile-lru 使用LRU算法从已设置过期时间的数据集合中淘汰数据
volatile-ttl 从已设置过期时间的数据集合中挑选即将过期的数据淘汰
volatile-random 从已设置过期时间的数据集合中随机挑选数据淘汰
alkeys-lru 使用LRU算法从所有数据集合中淘汰数据
allkeys-random 从数据集合中任意选择数据淘汰
noenviction 禁止淘汰数据

二、Redis集群有三种模式

redis群集有三种模式,分别是主从同步/复制、哨兵模式、Cluster,下面会讲解一下三种模式的工作方式,以及如何搭建cluster群集

  • 主从复制:主从复制是高可用Redis的基础,哨兵和集群都是在主从复制基础上实现高可用的。主从复制主要实现了数据的多机备份,以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。
    • 缺陷:故障恢复无法自动化;写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。
  • 哨兵:在主从复制的基础上,哨兵实现了自动化的故障恢复。
    • 缺陷:写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制;哨兵无法对从节点进行自动故障转移,在读写分离场景下,从节点故障会导致读服务不可用,需要对从节点做额外的监控、切换操作。
  • 集群:通过集群,Redis解决了写操作无法负载均衡,以及存储能力受到单机限制的问题,实现了较为完善的高可用方案。

三、Redis主从复制

1、主从复制的概念

主从复制,是指将一台Redis服务器的数据,复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(Master),后者称为从节点(Slave);数据的复制是单向的,只能由主节点到从节点。

默认情况下,每台Redis服务器都是主节点;且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点),但一个从节点只能有一个主节点。

2、主从复制的作用

  • 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务,实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。
  • 负载均衡:在主从复制的基础上,配合读写分离,可以由主节点提供写服务,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。

3、主从复制的流程

  1. 若启动一个Slave机器进程,则它会向Master机器发送一个“sync command”命令,请求同步连接。
  2. 无论是第一次连接还是重新连接,Master机器都会启动一个后台进程,将数据快照保存到数据文件中(执行rdb操作),同时Master还会记录修改数据的所有命令并缓存在数据文件中。
  3. 后台进程完成缓存操作之后,Master机器就会向Slave机器发送数据文件,Slave端机器将数据文件保存到硬盘上,然后将其加载到内存中,接着Master机器就会将修改数据的所有操作一并发送给Slave端机器。若Slave出现故障导致宕机,则恢复正常后会自动重新连接。
  4. Master机器收到Slave端机器的连接后,将其完整的数据文件发送给Slave端机器,如果Mater同时收到多个Slave发来的同步请求,则Master会在后台启动一个进程以保存数据文件,然后将其发送给所有的Slave端机器,确保所有的Slave端机器都正常。

4、搭建Redis主从复制

1.环境准备

主机 ip地址
Master节点 192.168.10.100
Slave1节点 192.168.10.101
Slave2节点 192.168.10.102

2.安装Redis(所有主机)

首先给每台主机添加域名

vim /etc/hosts  ##配置域名、地址

192.168.10.100 redis-master
192.168.10.101 redis-slave1
192.168.10.102 redis-slave2
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum install -y gcc gcc-c++ make 
cd /opt/
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz 
cd /opt/redis-5.0.7/
make 
make PREFIX=/usr/local/redis install 
cd  /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
#请按四次回车,

3.修改Redis配置文件(Master节点)

vim /etc/redis/6379.conf                ##配置文件路径

bind 0.0.0.0                            ##70行, 修改监听地址为0.0.0.0
daemonize yes                           ##137行,开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log         ##172行,指定日志文件目录
dir /var/lib/redis/6379                 ##264行,指定工作目录
appendonly yes                          ##700行,开启AOF持久化功能
/etc/init.d/redis_6379 restart          ##重启服务

4.修改Redis配置文件(slave节点操作)

vim /etc/redis/6379.conf                     ##配置文件路径(slave1和slave2同时操作)

bind 0.0.0.0                                 ##70行, 修改监听地址为0.0.0.0
daemonize yes                                ##137行,开启守护进程
logfile /var/log/redis_6379.log              ##172行,指定日志文件目录
dir /v
Redis 3.2版本支持主从复制哨兵模式主从复制是指将一个Redis实例作为主节点,其他Redis实例作为从节点,主节点将数据同步到从节点,实现数据的备份和读写分离。哨兵模式是在主从复制的基础上引入了哨兵节点,哨兵节点负责监控主节点的状态,并在主节点宕机时自动将一个从节点升级为新的主节点,确保系统的高可用性。 在Redis 3.2中,启动主从复制哨兵模式的步骤如下: 1. 首先启动主服务器。 2. 然后启动从服务器。 3. 在启动哨兵节点之前,需要修改哨兵配置文件sentinel.conf,配置主节点和从节点的信息。 4. 最后启动哨兵节点。 需要注意的是,启动主服务器和从服务器的顺序很重要,应该先启动主服务器,再启动从服务器。这样可以确保主服务器在启动时已经准备好接收从服务器的连接。 总结起来,启动Redis 3.2的主从复制哨兵模式的步骤是先启动主服务器,再启动从服务器,最后启动哨兵节点。\[1\]\[2\]\[3\] #### 引用[.reference_title] - *1* [Redis主从复制和哨兵机制详解](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43888891/article/details/131039418)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [Redis主从复制哨兵模式、集群)概述部署](https://blog.youkuaiyun.com/weixin_59663288/article/details/125560643)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^insert_down1,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
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