Redis 高可用方案简介_redis的一般高可用方案-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/woshihlf/article/details/147147367

Redis 高可用方案简介

Redis 除了单机部署外，还可以通过主从复制、哨兵模式和集群模式来实现高可用。
主从复制：允许一个 Redis 服务器（主节点）将数据复制到一个或多个 Redis 服务器（从节点）。这种方式可以实现读写分离，适合读多写少的场景。
哨兵模式：用于监控主节点和从节点的状态，实现自动故障转移。如果主节点发生故障，哨兵可以自动将一个从节点升级为新的主节点。
集群模式：Redis 集群通过分片的方式存储数据，每个节点存储数据的一部分，用户请求可以并行处理。集群模式支持自动分区、故障转移，并且可以在不停机的情况下进行节点增加或删除。

一、主从复制（Replication）

1. 核心机制

数据同步：主节点（Master）将所有写操作异步复制到从节点（Slave）。
读写分离：主节点处理写请求，从节点处理读请求（需客户端配合）。
非阻塞复制：主节点通过后台线程同步数据，不影响正常请求处理。

2. 配置示例

# 在从节点redis.conf中配置：
replicaof 192.168.1.100 6379  # 指定主节点IP和端口
replica-read-only yes         # 从节点只读

3. 优缺点

优点	缺点
简单易用，成本低	主节点宕机需手动切换
支持读写分离，减轻主节点压力	数据同步有延迟（异步复制）

二、哨兵模式（Sentinel）

1. 核心功能

监控：持续检查主从节点健康状态。
自动故障转移：主节点宕机时，选举新主节点并更新配置。
配置中心：客户端通过哨兵获取当前主节点地址。

2. 架构组成

3. 故障转移流程

主观下线（SDOWN）：单个哨兵认为节点不可达。
客观下线（ODOWN）：多数哨兵确认主节点故障。
选举领导者哨兵：通过Raft算法选出一个哨兵执行故障转移。
提升新主节点：选择数据最新的从节点（比较repl_offset）。

4. 配置示例

# sentinel.conf
sentinel monitor mymaster 192.168.1.100 6379 2  # 2表示需2个哨兵确认故障
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000   # 5秒无响应视为下线

5. 优缺点

优点	缺点
自动故障转移，高可用	写操作仍集中在单主节点
支持多哨兵部署，防脑裂	扩容需手动调整主从

三、集群模式（Cluster）

1. 核心特性

数据分片：将数据分散到16384个槽（Slot），每个节点负责部分槽。
自动路由：客户端访问错误节点时，返回正确节点地址（MOVED重定向）。
高可用：每个分片可配置主从，主节点宕机时从节点自动接管。

2. 架构组成

3. 数据分片原理

哈希槽分配：
CRC16(key) % 16384 计算键所属槽，例如：
- 节点1负责槽0-5460
- 节点2负责槽5461-10922
- 节点3负责槽10923-16383

4. 集群搭建命令

# 创建3主3从集群
redis-cli --cluster create \
  192.168.1.100:7000 192.168.1.101:7001 192.168.1.102:7002 \
  192.168.1.103:7003 192.168.1.104:7004 192.168.1.105:7005 \
  --cluster-replicas 1

5. 优缺点

优点	缺点
数据分布式存储，水平扩展	配置复杂，需规划分片
原生支持高可用和自动故障转移	部分命令受限（如跨槽事务）
无中心节点，避免单点故障	客户端需支持集群协议

四、方案对比与选型

特性	主从复制	哨兵模式	集群模式
数据分布	全量复制	全量复制	分片存储
故障转移	手动	自动	自动
扩展性	垂直扩展	垂直扩展	水平扩展
适用场景	读多写少	中小规模高可用	大规模高并发

五、生产环境建议

中小规模场景：
- 使用 哨兵模式（如3哨兵+1主2从），平衡可用性与复杂度。
- 示例配置：
```
# redis.conf
appendonly yes
replica-read-only yes
```
超大规模场景：
- 使用 集群模式（如16主16从），分片存储数据。
- 配合客户端连接池（如JedisCluster）优化性能。

监控与运维：

哨兵/集群状态检查：

redis-cli info replication  # 查看主从状态
redis-cli --cluster check 192.168.1.100:7000  # 检查集群健康

故障模拟测试：

redis-cli -p 6379 DEBUG SEGFAULT  # 模拟主节点崩溃

总结

主从复制是基础，适合低成本读写分离。
哨兵模式实现了自动化高可用，适合中小规模。
集群模式通过分片和自动化管理，支撑海量数据和高并发。

根据业务规模和数据增长需求，选择合适的高可用架构！