【Linux云计算架构:第三阶段-Linux高级运维架构】第13章——redis

本文全面介绍Redis,包括其概述、安装、基本操作、持久化、主从架构及高可用实现。Redis是NoSQL键 - 值型存储,性能高且支持持久化。介绍了源码包和RPM包安装方式,讲解了基本操作命令。持久化有RDB和AOF两种方式,主从架构可实现读写分离,Sentinel能保障主从架构高可用。

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本节内容:
13.1 redis概述
13.2 安装redis
13.3 redis基本操作
13.4 redis持久化
13.5 redis主从架构(实现读写分离)
13.6 使用sentinel实现主从架构高可用

13.1 redis概述

13.1.1 redis是什么:
redis的出现时间并不长,是NoSQL中的一种,基于键-值型的存储,与memcache类似,但是memcache中只是内存的缓存,而redis不仅是内存中的缓存,还提供持久存储,在2009年第一次发布redis

Redis 全称(REmote DIctionary Server)远程字典服务器,而这个字典服务器从本质上来讲,主要是提供数据结构的远程存储功能的,可以理解为redis是一个高级的K-V存储,和数据结构存储,因为redis除了能够存储K-V这种简单的数据之外,还能够存储,列表、字典、hash表、等对应的数据结构

在性能上redis不比memcache差,因为redis整个运行通通都是在内存中实现的,它的所有的数据集都是保存在内存中的,内存中的数据会周期性的写入到磁盘上,以实现数据的持久功能,而这种写磁盘并不是用于访问,而仅是冗余功能,所以redis所有功能都在内存中完成,因为此性能也是可想而知

redis与mamcache不同之处在于redis有一个周期性的将数据保存到磁盘上的机制,而且不只一种,有两种机制,这也是redis持久化的一种实现,另外与mamcache有所区别的是,redis是单线程服务器,只有一个线程来响应所有的请求
redis支持主从模式,但是redis的主从模式默认就有一个sentinel工具,从而实现主从架构的高可用,也就是说,redis能够借助于sentinel工具来监控主从节点,当主节点发生故障时,会自己提升另外一个从节点成为新的主节点

在redis 3.0版本发布,开始支持redis集群,从而可以实现分布式,可以将用户的请求分散至多个不同节点

13.1.2 redis所支持的数据类型

支持存储的数据类型有:String(字符串,包含整数), List(列表), Hash(关联数组), Sets(集合), Sorted Sets(有序集合), Bitmaps(位图), HyperLoglog` 

13.1.3 redis性能评估:

1、100万较小的键存储字符串,大概消耗100M内存
2、由于redis是单线程,如果服务器主机上有多个CPU,只有一个能够使用,但并不意味着CPU会成为瓶颈,因为redis是一个比较简单的K-V数据存储,CPU通常不会成为瓶颈的
3、在常见的linux服务器上,500K(50万)的并发,只需要一秒钟处理,如果主机硬件较好的情况下,每秒钟可以达到上百万的并发

13.1.4 Redis与Memcache对比:

Memcache是一个分布式的内存对象缓存系统
而redis是可以实现持久存储
Memcache是一个LRU的缓存
redis支持更多的数据类型
Memcache是多线程的
redis是单线程的
二者性能几乎不相上下,实际上redis会受到硬盘持久化的影响,但是性能仍然保持在与Memcache不相上下,是非常了不起的

13.1.5 Redis的优势:

丰富的(资料形态)操作
	String(字符串,包含整数), List(列表), Hash(关联数组), Sets(集合), Sorted Sets(有序集合), Bitmaps(位图), HyperLoglog
内建Replication和culster(自身支持复制及集群功能)
支持就地更新(in-place update)操作,直接可以在内存中完成更新操作
支持持久化(磁盘)
避免雪崩效应,万一出现雪崩效应,所有的数据都无法恢复,但redis由于有持久性的数据,可以实现恢复

13.2 安装redis

13.2.1 源码包安装redis:

[root@xuegod63 ~]# tar xf redis-3.2.5.tar.gz -C /usr/local/
[root@xuegod63 ~]# cd /usr/local/redis-3.2.5
[root@xuegod63 redis-3.2.5]# make
[root@xuegod63 redis-3.2.5]# make install

redis执行文件位于/PATH/TO/INSTALL_DIR/src

[root@xuegod63 redis-3.2.5]# vim /usr/lib/systemd/system/redis.service		//手动添加服务启动文件,写上以下内容
[Unit]
Description=Redis persistent key-value database
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/local/redis-3.2.5/src/redis-server /usr/local/redis-3.2.5/redis.conf --supervised systemd
ExecStop=/usr/libexec/redis-shutdown
Type=notify
User=redis
Group=redis
RuntimeDirectory=redis
RuntimeDirectoryMode=0755

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# useradd -r redis -s /sbin/nologin 		//创建redis用户
# systemctl daemon-reload 		//重新加加载Unit文件
# systemctl start redis 			//启动redis

上传redis-shutdown脚本到服务器上

[root@xuegod63 redis-3.2.5]# vim /usr/libexec/redis-shutdown
修改:
REDIS_CLI=/usr/bin/redis-cli
改为:
REDIS_CLI=/usr/local/redis-3.2.5/src/redis-cli

# chmod +x /usr/libexec/redis-shutdown 

# systemctl stop redis	

13.2.2 使用RPM包安装redis:RHEL7
上传redis的PRM包到主机

[root@xuegod63 ~]# yum -y localinstall redis-4.0.6-1.el7.remi.x86_64.rpm

注意:使用RPM包安装redis会依赖jemalloc程序包,jemalloc是内存分配工具,此包在epel源中

[root@xuegod63 ~]# systemctl start redis 			//启动redis

13.3 redis基本操作

13.3.1 redis配置文件:

[root@xuegod63 ~]# vim /etc/redis.conf
daemonize no  		//表示redis并不会运行成为一个守护进程,如果需要运行成为一个守护进程,则把no,改为yes即可,如果使用服务脚本启动,即使daemonize为no,也会运行为一个守护进程
port 6379		//监听端口:6379/tcp
tcp-backlog 511		//指定tcp-backlog的长度
说明:任何的tcp服务都有可能使用到tcp-backlog功能,backlog是一个等待队列,比如:redis的并发很高时,redis有可能运行不过来时,就连接本地缓存等队列都满了以后,就会使用额外的存储地方,把新来的请求暂存下来,而这个位置则称为backlog
bind 127.0.0.1		//监听的地址,默认监听在127.0.0.1地址上,可以指定为0.0.0.0地址,或某个特定的地址,或可以指定多个,使用空格分隔即可
# unixsocket /tmp/redis.sock	//指定使用sock文件通信及sock文件位置,如果服务端和客户都在同一台主机上,建议打开此项,基于sock方式通信可以直接在内存中交换,数据不用再经过TCP/TP协议栈进行封装、拆封
# unixsocketperm 700	//定义sock文件的访问权限
timeout 0		//表示当客户端连接成功后,空闲(非活跃、或没有任何数据交互)多长时间则连接超时,0表示不启用此功能
tcp-keepalive 0		//定义是否启用tcp-keepalive功能
loglevel notice		//定义日志级别
logfile /var/log/redis/redis.log 	//定义日志文件
databases 16	//定义redis默认有多少个databases,但是在分布式中,只能使用一个

#### SNAPSHOTTING  ####		//定义RDB的持久化相关
save <seconds> <changes>	//使用save指令,并指定每隔多少秒,如果发生多大变化,进行存储
示例:
save 900 1		//表示在900秒(15分钟内),如果至少有1个键发生改变,则做一次快照(持久化)
save 300 10		//表示在300秒(5分钟内),如果至少有10个键发生改变,则做一次快照(持久化)
save 60 10000	//表示在60秒(1分钟内),如果至少有10000个键发生改变,则做一次快照(持久化)
save ""		//如果redis中的数据不需做持久化,只是作为缓存,则可以使用此方式关闭持久化功能

######## REPLICATION #######	//配置主从相关
# slaveof <masterip> <masterport>		//此项不启用时,则为主,如果启动则为从,但是需要指明主服务器的IP,端口
# masterauth <master-password>	//如果主服务设置了密码认证,那么从的则需要启用此项并指明主的认证密码
slave-read-only yes 	//定义从服务对主服务是否为只读(仅复制)

##### LIMITS #####			//定义与连接和资源限制相关的配置
# maxclients 10000		//定义最大连接限制(并发数)
# maxmemory <bytes>		//定义使用主机上的最大内存,默认此项关闭,表示最大将使用主机上的最大可用内存

###### APPEND ONLY MODE #######		//定义AOF的持久化功能相关配置,一旦有某一个键发生变化,将修改键的命令附加到命令列表的文件中,类似于MySQL二进制日志
appendonly no 		//定义是否开启此功能,no表示关闭,yes表示开启
说明:RDB和AOF两种持久功能可以同时启用,两者不影响

13.3.2 登录redis:

[root@xuegod63 ~]# redis-cli -h
选项:
-h <hostname> 	指定主机IP
-p <port>		指定端口socket文件进行通信
-s <socket>     指定socket文件,如果客户端和服务端都在同一台主机,可以指定socket文件进行通信
-a <password>   指定认证密码
-r <repeat>     连接成功后指定运行的命令N次
-i <interval>   连接成功后每个命令执行完成等待时间,使用-i选项指定
-n <db> 		

[root@xuegod63 ~]# redis-cli -h 192.168.1.63		//连接redis,默认不启用密码认证
或:
[root@xuegod63 ~]# redis-cli 	//使用redis-cli直接连接,默认连接是127.0.0.1 IP
127.0.0.1:6379> exit 	//退出连接

13.3.3 redis获取帮助:

127.0.0.1:6379> help 		//获取使用帮助

说明:redis的help命令非常强大,因为redis支持众多的数据结构,每一种数据结构当中都支持N种操作,因此需要使用 help @group方式来获取某一种数据结构所支持的操作

例:获取字符串组所支持有那些操作

127.0.0.1:6379> help @string

127.0.0.1:6379> help APPEND 	//获取单个命令的使用方法
APPEND key value 		//命令方法
summary: Append a value to a key
since: 2.0.0		//说明此命令在哪个版本中引入的
group: string 	//该命令所属哪一个组

查看都有哪些组:

127.0.0.1:6379> help TAB键,每敲一次轮换一个,带有@则为一个组,不带@则为命令使用

切换库(名称空间):

127.0.0.1:6379> select 1		//表示切换到1号库中,默认为0号库,共16个,0-15
OK
127.0.0.1:6379[1]>

13.3.4 键的遵循:

可以使用ASCII字符
键的长度不要过长,键的长度越长则消耗的空间越多
在同一个库中(名称空间),键的名称不得重复,如果复制键的名称,实际上是修改键中的值
在不同的库中(名称空间),键的同一个名称可以重复
键可以实现自动过期

13.3.5 Strings的操作:

127.0.0.1:6379> help set
SET key value [EX seconds] [PX milliseconds] [NX|XX]	//命令 键 值 [EX 过期时间,单位秒]
summary: Set the string value of a key
since: 1.0.0
group: string

NX:如果一个键不存在,才创建并设定值,否则不允许设定
XX:如果一个键存在则设置建的值,如果不存在则不创建并不设置其值

例:

127.0.0.1:6379> set cjk lzll
OK

127.0.0.1:6379> set cjk aaa NX
(nil)		//反回提示一个没能执行的操作

127.0.0.1:6379> get cjk
"lzll"

127.0.0.1:6379> set foo abc XX
(nil)

定义一个键并设置过期时间为60秒

127.0.0.1:6379> set fda abc EX 60
OK

获取键中的值:

127.0.0.1:6379> help get
GET key
summary: Get the value of a key
since: 1.0.0
group: string

例:

127.0.0.1:6379> get cjk 
"lzll"

添加键中的值(在原有键中附加值的内容):

127.0.0.1:6379> append cjk fda
(integer) 7
127.0.0.1:6379> get cjk
"lzllfda"

获取指定键中的值的字符串的长度:

127.0.0.1:6379> strlen cjk
(integer) 7

定义整数值:

127.0.0.1:6379> set fda 0		//整数值为0
OK

增加键中的整数值:

127.0.0.1:6379> incr fda
(integer) 1
127.0.0.1:6379> incr fda
(integer) 2
127.0.0.1:6379> incr fda
(integer) 3
127.0.0.1:6379> incr fda
(integer) 4
127.0.0.1:6379> get fda
"4"
注:incr命令只能对整数使用

删除键:

127.0.0.1:6379> del fda
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get fda
(nil)

13.3.6 列表的操作:

键指向一个列表,而列表可以理解为是一个字符串的容器,列表是有众多元素组成的集合,可以在键所指向的列表中附加一个值
LPUSH	//在键所指向的列表前面插入一个值(左边加入)
RPUSH	//在键所指向的列表后面附加一个值(右边加入)
LPOP	//在键所指向的列表前面弹出一个值(左边弹出)
RPOP	//在键所指向的列表后面弹出一个值(右边弹出)
LINDEX	//根据索引获取值,指明索引位置进行获取对应的值
LSET	//用于修改指定索引的值为指定的值

例:

127.0.0.1:6379> help @list
LSET key index value
summary: Set the value of an element in a list by its index
since: 1.0.0

指定一个新的列表,在帮助中并没产明哪个命令用于创建一个新的列表,实际上创建一个新的列表使用LPUSH或RPUSH都可以

例:

127.0.0.1:6379> lpush ll cjk		//ll为列表名称,cjk为值(索引)
(integer) 1

获取列表中的值:需要指明索引位置进行获取对应的值

127.0.0.1:6379> lindex ll 0		//第一个索引则为0
"cjk"

在原有的列表中的左侧加入一个值:

127.0.0.1:6379> lpush ll fda
(integer) 2

127.0.0.1:6379> lindex ll 0
"fda"

127.0.0.1:6379> lindex ll 1
"cjk"

在原有的列表中的右侧加入一个值

127.0.0.1:6379> rpush ll lzll
(integer) 3

127.0.0.1:6379> lindex ll 2
"lzll"

127.0.0.1:6379> lindex ll 1
"cjk"

127.0.0.1:6379> lindex ll 0
"fda"

修改一个已有的列表中的值:

127.0.0.1:6379> lset ll 0 abc
OK

127.0.0.1:6379> lindex ll 0
"abc"

查看列表中的值的数量

127.0.0.1:6379> llen ll
(integer) 3

在已有的列表中右侧弹出(删除)一个值

127.0.0.1:6379> rpop ll
"lzll"

在已有的列表中左侧弹出(删除)一个值

127.0.0.1:6379> lpop ll
"abc"
127.0.0.1:6379> lpop ll
"cjk"
127.0.0.1:6379> lpop ll
(nil)

13.3.7 认证实现方法:

(1) redis.conf

# requirepass foobared		//启用此项,并指定密码即可
requirepass PASSWORD

例:

# vim /etc/redis.conf
requirepass kill

(1) redis.conf

# requirepass foobared		//启用此项,并指定密码即可
requirepass PASSWORD

例:

# vim /etc/redis.conf
requirepass kill

# redis-cli 
127.0.0.1:6379> select 1
(error) NOAUTH Authentication required.

127.0.0.1:6379> auth kill
OK

127.0.0.1:6379> select 1
OK
127.0.0.1:6379[1]> 

13.3.8 清空数据库:

FLUSHDB:删除当前选择的数据库所有key
FLUSHALL:清空所有库

127.0.0.1:6379> flushdb
OK

13.4 redis持久化

13.4.1 持久化概述:
默认情况下,redis工作时所有数据集都是存储于内存中的,不论是否有磁盘上的持久化数据,都是工作于内存当中,redis本身就是一个内存的数据库,把所有数据库相关的存储都存储在内存中,如果redis崩溃或断电导致所有数据丢失,所以redis提供了持久化功能来保证数据的可靠性,redis持久化有两种实现,RDB和AOF

13.4.2 RDB:
存储为二进制格式的数据文件,默认启动的持久化机制;按事先定制的策略,周期性地将数据保存至磁盘,使用save命令即可设定周期和策略即可;数据文件默认为dump.rdb,客户端连接服务器以后可以用去使用save命令进行保存数据至磁盘

保存快照有两种方式:

1、客户端也可显式使用SAVE或BGSAVE命令启动快照保存机制;    
2、借助于配置文件所定义的save和策略进行保存:

SAVE:
是同步保存,在客户端使用save保存快照时,是在redis主线程中保存快照;因为redis的主线程是用于处理请求的,所以此时会阻塞所有客户端请求,每次的保存快照都是把内存中的数据完整的保存一份,并非是增量的,如果内存中的数据比较大,而还有大量的写操作请求时,此方式会引起大量的I/O,会导致redis性能下降

BGSAVE:
异步方式,将立即返回结果,但自动在后台保持操作,所以BGSAVE命令启动以后,前台不会被占用,客户端的请求是不会被阻塞(主进程不会被阻塞)

如果是在配置文件中定义的save,那么redis在持久化的时候,则会开启另外的进程去处理,不会阻塞redis的主进程

redis的RDB持久化不足之处则是,一旦数据出现问题,
由于RDB的数据不是最新的,所以基于RDB恢复过来的数据一定会有一部分数据丢失,也就是RDB保存之后的修改的数据会丢失

13.4.3 AOF:
Append Only File,有着更好的持久化能力的解决方案,AOF类似于MySQL的二进制日志,记录每一次redis的写操作命令,以顺序IO方式附加在指定文件的尾部,是使用追加方式实现的,这也叫做一种附加日志类型的持久化机制,由于每一次的操作都记录,则会随着时间长而增大文件的容量,并且有些记录的命令是多余的,AOF不像RDB,RDB是保存数据集的本身
但是redis进程能够自动的去扫描这个对应的AOF文件,把其中一些冗余的操作给合并一个,以实现将来一次性把数据恢复,也就是说redis能够合并重写AOF的持久化文件,由BGREWRITEAOF命令来实现,BGREWRITEAOF命令是工作于后台的重写AOF文件的命令,重写后redis将会以快照的方式将内存中的数据以命令的方式保存在临时文件中,最后替换原来的文件,重写AOF文件方式,并没有读取旧AOF文件,而是直接将当前内存中的所有数据直接生成一个类似于MySQL二进日志命令一样的操作,
例:set cjk 0 ,incr cjk … 1000 ,则会替换为set cjk 1000 些命令放到重写文件中,如果此过程完成,那么原有的AOF将被删除

BGREWRITEAOF:AOF文件重写; 不会读取正在使用AOF文件,而通过将内存中的数据,为内存中的所有数据生成一个命令集,以命令的方式保存到临时文件中,完成之后替换原来的AOF文件;所以AOF文件是通过重写将其变小

13.4.4 配置文件中的与RDB相关的参数:

stop-writes-on-bgsave-error yes		//在进行快照备份时,一旦发生错误的话是否停止写操作
rdbcompression yes		//RDB文件是否使用压缩,压缩会消耗CPU
rdbchecksum yes		//是否对RDB文件做校验码检测,此项定义在redis启动时加载RDB文件是否对文件检查校验码,在redis生成RDB文件是会生成校验信息,在redis再次启动或装载RDB文件时,是否检测校验信息,如果检测的情况下会消耗时间,会导致redis启动时慢,但是能够判断RDB文件是否产生错误
dbfilename dump.rdb 	//定义RDB文件的名称
dir /var/lib/redis 		//定义RDB文件存放的目录路径

127.0.0.1:6379> config get dir
1) "dir"
2) "/var/lib/redis"

13.4.5 配置文件中的与AOF相关的参数:

appendonly no 		//定义是否开启AOF功能,默认为关闭
appendfilename "appendonly.aof" 	//定义AOF文件
appendfsync always 		//表示每次收到写命令时,立即写到磁盘上的AOF文件,虽然是最好的持久化功能,但是每次有写命令时都会有磁盘的I/O操作,容易影响redis的性能
appendfsync everysec 	//表示每秒钟写一次,不管每秒钟收到多少个写请求都往磁盘中的AOF文件中写一次
appendfsync no 		//表示append功能不会触发写操作,所有的写操作都是提交给OS,由OS自行决定是如何写的
no-appendfsync-on-rewrite no 		//当此项为yes时,表示在重写时,对于新的写操作不做同步,而暂存在内存中
auto-aof-rewrite-percentage 100		//表示当前AOF文件的大小是上次重写AOF文件的二倍时,则自动日志重写过程
auto-aof-rewrite-min-size 64mb		//定义AOF文件重写过程的条件,最少为定义大小则触发重写过程

注意:持久本身不能取代备份;还应该制定备份策略,对redis数据库定期进行备份;

13.4.6 RDB与AOF同时启用:

(1) BGSAVE和BGREWRITEAOF不会同时执行,为了避免对磁盘的I/O影响过大,在某一时刻只允许一者执行;
    如果BGSAVE在执行当中,而用户手动执行BGREWRITEAOF时,redis会立即返回OK,但是redis不会同时执行,会等BGSAVE执行完成,再执行BGREWRITEAOF
    	
(2) 在Redis服务器启动用于恢复数据时,会优先使用AOF

13.5 redis主从架构(实现读写分离)

13.5.1 复制的工作过程:
主库会基于pingcheck方式检查从库是否在线,如果在线则直接同步数据文件至从服务端,从服务端也可以主动发送同步请求到主服务端,主库如果是启动了持久化功能时,会不断的同步数据到磁盘上,主库一旦收到从库的同步请求时,主库会将内存中的数据做快照,然后把数据文件同步给从库,从库得到以后是保存在本地文件中(磁盘),而后则把该文件装载到内存中完成数据重建,链式复制也同步如此,因为主是不区分是真正的主,还是另外一个的从

1、启动一slave
2、slave会向master发送同步命令,请求主库上的数据,不论从是第一次连接,还是非第一次连接,master此时都会启动一个后台的子进程将数据快照保存在数据文件中,然后把数据文件发送给slave
3、slave收到数据文件 以后会保存到本地,而后把文件重载装入内存

13.5.2 特点:

1、一个Master可以有多个Slave;
2、支持链式复制(一个slave也可以是其他的slave的slave);
3、Master以非阻塞方式同步数据至slave(master可以同时处理多个slave的读写请求,salve端在同步数据时也可以使用非阻塞方式);

13.5.3 启动复制功能:
1、使用用户端启用:

在slave上:

SLAVAOF MASTER_IP MASTER_PORT 例:
127.0.0.1:6379> slaveof 192.168.1.64 6379		//成为从库 OK

2、使用配置配置(在从库上操作):

# vim /etc/redis.conf
# slaveof <masterip> <masterport>	//修改此项如下
slaveof 192.168.1.63 6379

从库上查看:

127.0.0.1:6379> info
# Replication
role:slave
master_host:192.168.1.63
master_port:6379
master_link_status:up

13.5.4 主从相关配置:

slave-serve-stale-data yes 		//表示当主服务器不可以用时,则无法判定数据是否过期,此时从服务器仍然接收到读请求时,yes表示仍然响应(继续使用过期数据)
slave-read-only yes		//启用slave时,该服务器是否为只读
repl-diskless-sync no 	//是否基于diskless机制进行sync操作,一般情况下如果disk比较慢,网络带宽比较大时,在做复制时,此项可以改为Yes
repl-diskless-sync-delay 5		//指定在slave下同步数据到磁盘的延迟时间,默认为5秒,0表示不延迟
slave-priority 100 		//指定slave优先级,如果有多个slave时,那一个slave将优先被同步
# min-slaves-to-write 3		//此项表示在主从复制模式当中,如果给主服务器配置了多个从服务器时,如果在从服务器少于3个时,那么主服务器将拒绝接收写请求,从服务器不能少于该项的指定值,主服务器才能正常接收用户的写请求
# min-slaves-max-lag 10		//表示从服务器与主服务器的时差不能够相差于10秒钟以上,否则写操作将拒绝进行

注意:如果master使用requirepass开启了认证功能,从服务器要使用masterauth <PASSWORD>来连入服务请求使用此密码进行认证;

主从复制的问题:

例:有一主三从,如果主服务器离线,那么所有写操作操作则无法执行,为了避免此情况发生,redis引入了sentinel(哨兵)机制

13.6 使用sentinel实现主从架构高可用

13.6.1 sentinel的工作过程:
sentinel安装在另外的主机上,sentinel主机既能监控又能提供配置功能,向sentinel指明主redis服务器即可(仅监控主服务器),sentinel可以从主服务中获取主从架信息,并分辨从节点,sentinel可以监控当前整个主从服务器架构的工作状态,一旦发现master离线的情况,sentinel会从多个从服务器中选择并提升一个从节点成为主节点,当主节点被从节点取代以后,那么IP地址则发生了,客户所连接之前的主节点IP则不无法连接,此时可以向sentinel发起查询请求,sentinel会告知客户端新的主节点的IP,所以sentinel是redis在主从架构中实现高可用的解决方,sentinel为了误判和单点故障,sentinel也应该组织为集群,sentinel多个节点同时监控redis主从架构,一旦有一个sentinel节点发现redis的主节点不在线时,sentinel会与其他的sentinel节点协商其他的sentinel节点是否也为同样发现redis的主节点不在线的情况,如果sentinel的多个点节点都发现redis的主节点都为离线的情况,那么则判定redis主节点为离线状态,以此方式避免误判,同样也避免了单点故障

13.6.2 sentinel:

用于管理多个redis服务实现HA;
监控多个redis服务节点
自动故障转移

sentinel也是一个分布式系统,可以在一个架构中运行多个sentinel进程,多个进程之间使用“流言协议”接收redis主节点是否离线,并使用“投票协议”是否实现故障转移,选择哪一个redis的从服务器成为主服务器

启用sentinel:
redis-sentinel可以理解为运行有着特殊代码的redis,redis自身也可以运行为sentinel,sentinel也依赖配置文件,用于保存sentinel不断收集的状态信息

程序:

redis-sentinel /path/to/file.conf
redis-server  /path/to/file.conf --sentinel

运行sentinel的步骤:

(1) 服务器自身初始化(运行redis-server中专用于sentinel功能的代码);
(2) 初始化sentinel状态,根据给定的配置文件,初始化监控的master服务器列表;
(3) 创建连向master的连接;

13.6.3 专用配置文件:/etc/redis-sentinel.conf

(1) # sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum> //此项可以出现多次,可以监控多组redis主从架构,此项用于监控主节点 <master-name> 自定义的主节点名称,<ip> 主节点的IP地址,<redis-port>主节点的端口号,<quorum>主节点对应的quorum法定数量,用于定义sentinel的数量,是一个大于值尽量使用奇数,如果sentinel有3个,则指定为2即可,如果有4个,不能够指定为2,避免导致集群分裂,注意,<master-name>为集群名称,可以自定义,如果同时监控有多组redis集群时,<master-name>不能同样

(2) sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>  //sentinel连接其他节点超时时间,单位为毫秒(默认为30秒)

(3)sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>	//提升主服务器时,允许多少个从服务向新的主服务器发起同步请求


(4)sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>	//故障转移超时时间,在指定时间没能完成则判定为失败,单位为毫秒(默认为180秒)

13.6.4 专用命令:

SENTINEL masters 	//列出所有监控的主服务器
SENTINEL slaves <master name> 		//获取指定redis集群的从节点
SENTINEL get-master-addr-by-name <master name>		//根据指定master的名称获取其IP
SENTINEL reset 		//用于重置,包括名称,清除服务器所有运行状态,故障转移、等等
SENTINEL failover <master name>		//手动向某一组redis集群发起执行故障转移

13.6.5 配置(使用单台主机进行配置):

# mkdir /etc/redis -pv

# cp /etc/redis.conf /etc/redis

# cd /etc/redis

# cp redis.conf redis.conf2

# mv redis.conf redis.conf3

# mkdir -pv /redis/db{2,3}

# chown -R redis. /redis/db*

13.6.7 配置redis实例1:

# vim /etc/redis.conf
修改:
# bind 127.0.0.1
改为:
bind 0.0.0.0

修改:
daemonize no
改为:
daemonize yes

13.6.8 配置redis实例2:

# vim /etc/redis/redis.conf2
修改:
# bind 127.0.0.1
改为:
bind 0.0.0.0

修改:
port 6379
改为:
port 6380

修改:
daemonize no
改为:
daemonize ye

修改:
pidfile /var/run/redis_6379.pid
改为:
pidfile /var/run/redis_6380.pid

修改:
logfile /var/log/redis/redis.log
改为:
logfile /var/log/redis/redis_6380.log

修改:
dir /var/lib/redis
改为:
dir /redis/db2

修改:
# slaveof <masterip> <masterport>
改为:
slaveof 192.168.1.63 6379

13.6.9 配置redis实例3:

# vim /etc/redis/redis.conf3
修改:
# bind 127.0.0.1
改为:
bind 0.0.0.0

修改:
port 6379
为:
port 6381

修改:
daemonize no
改为:
daemonize ye

修改:
pidfile /var/run/redis_6379.pid
改为:
pidfile /var/run/redis_6381.pid

修改:
logfile /var/log/redis/redis.log
改为:
logfile /var/log/redis/redis_6381.log

修改:
dir /var/lib/redis
改为:
dir /redis/db3

修改:
# slaveof <masterip> <masterport>
改为:
slaveof 192.168.1.63 6379

启动实例1:

# systemctl start redis

启动实例2:

# redis-server /etc/redis/redis.conf2

启动实例3:

# redis-server /etc/redis/redis.conf3

# redis-cli		//查看到以下内容则为成功

127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.1.63,port=6380,state=online,offset=28,lag=1
slave1:ip=192.168.1.63,port=6381,state=online,offset=28,lag=1

13.6.10 启用sentinel:

# vim /etc/redis-sentinel.conf
修改:
# bind 127.0.0.1 192.168.1.1
改为:
bind 0.0.0.0

修改:
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
改为:
sentinel monitor mymaster 192.168.1.63 6379 1

# systemctl start redis-sentinel.service

登录redis-sentinel:

# redis-cli -h 192.168.1.63 -p 26379

192.168.1.63:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.1.63:6379,slaves=2,sentinels=1

192.168.1.63:26379> sentinel masters 		//获取主节点及从节点的信息
1)  "name"
2) "mymaster"
3) "ip"
4) "192.168.1.63"
5) "port"
6) "6379"
7) "runid"
8) "824e49626453b61077bf2cfa36c9bb464bbcd595"
9) "flags"
10) "master"

192.168.1.63:26379> sentinel slaves mymaster		//获取mymaster集群的从节点信息

13.6.11 测试:

# systemctl stop redis 		//关闭主服务

192.168.1.63:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.1.63:6381,slaves=2,sentinels=1  //由此可见6381的成为了主

启动主服务:

# systemctl start redis

192.168.1.63:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.1.63:6381,slaves=2,sentinels=1 

# redis-cli -h 192.168.1.63 -p 6381
192.168.1.63:6381> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.1.63,port=6380,state=online,offset=224567,lag=0
slave1:ip=192.168.1.63,port=6379,state=online,offset=224706,lag=0

由以上测试可见,主的故障离线后,sentinel重新选了其 一个从的成为了新的主节点,在原来的主节点重新上线后,仍然不会恢复为主节点

注意:
将来客户端应连接sentinel,向sentinel发请求去寻址,并根据sentinel的反馈,进行连接新的redis主节点,这一点需要使用redis专用客户端来实现。redis客户端会根据sentinel返回的新节点IP进行连接

总结:
13.1 redis概述
13.2 安装redis
13.3 redis基本操作
13.4 redis持久化
13.5 redis主从架构(实现读写分离)
13.6 使用sentinel实现主从架构高可用

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