主从复用、Redis哨兵（Sentinel）模式和可用分区实现高可用-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/y_index/article/details/89918843

本文围绕Redis展开，介绍了主从复制的作用、过程及配置方法，可实现数据备份、读写分离等。还阐述了Redis的两种集群机制，重点讲解了哨兵模式，包括其原理、故障切换过程，以及在Redis中配置哨兵模式、在Java中使用哨兵模式和哨兵模式的其他配置项。

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主从复用：

作用：数据备份、读写分离、集群、高可用、宕机容错机制

主从复制配置

redis主从复制

概述

1、redis的复制功能是支持多个数据库之间的数据同步。一类是主数据库（master）一类是从数据库（slave），主数据库可以进行读写操作，当发生写操作的时候自动将数据同步到从数据库，而从数据库一般是只读的，并接收主数据库同步过来的数据，一个主数据库可以有多个从数据库，而一个从数据库只能有一个主数据库。

2、通过redis的复制功能可以很好的实现数据库的读写分离，提高服务器的负载能力。主数据库主要进行写操作，而从数据库负责读操作。

过程：

1：当一个从数据库启动时，会向主数据库发送sync命令，

2：主数据库接收到sync命令后会开始在后台保存快照（执行rdb操作），并将保存期间接收到的命令缓存起来

3：当快照完成后，redis会将快照文件和所有缓存的命令发送给从数据库。

4：从数据库收到后，会载入快照文件并执行收到的缓存的命令。

修改redis.conf

修改从redis中的 redis.conf文件

slaveof 192.168.33.130 6379

masterauth 123456--- 主redis服务器配置了密码,则需要配置

在Redis中，主要存在两种方式实现Redis集群机制：

Redis Sentinel集群机制:在Redis2.X版本，往往都是通过这种方式实现Redis的高可用。redis-sentinel是在master-slave机制上加入监控机制哨兵Sentinel实现的。

Redis Cluster集群机制:在Redis3.0版本后推出了redis-cluster集群机制。redis-cluster集群中各个节点之间是对等的，即master-master模式。

**注意：**Redis Sentinel集群是解决HA问题的（主从同步），Redis Cluster集群是解决sharding问题的（分区），两种不重复，可以混合使用。

Sharding机制：http://blog.youkuaiyun.com/basycia/article/details/52013098
HA机制：https://baike.baidu.com/item/%E9%AB%98%E5%8F%AF%E7%94%A8%E6%80%A7(HA)/2355576

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。

一、哨兵模式概述

哨兵模式是一种特殊的模式，首先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。

Redis哨兵

这里的哨兵有两个作用

通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式。

用文字描述一下故障切换（failover）的过程。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failover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。这样对于客户端而言，一切都是透明的。

二、Redis配置哨兵模式

配置3个哨兵和1主2从的Redis服务器来演示这个过程。

服务类型	是否是主服务器	IP地址	端口
Redis	是	192.168.11.128	6379
Redis	否	192.168.11.129	6379
Redis	否	192.168.11.130	6379
Sentinel	-	192.168.11.128	26379
Sentinel	-	192.168.11.129	26379
Sentinel	-	192.168.11.130	26379

多哨兵监控Redis

首先配置Redis的主从服务器，修改redis.conf文件如下

# 使得Redis服务器可以跨网络访问
bind 0.0.0.0
# 设置密码
requirepass "123456"
# 指定主服务器，注意：有关slaveof的配置只是配置从服务器，主服务器不需要配置
slaveof 192.168.11.128 6379
# 主服务器密码，注意：有关slaveof的配置只是配置从服务器，主服务器不需要配置
masterauth 123456

上述内容主要是配置Redis服务器，从服务器比主服务器多一个slaveof的配置和密码。

配置3个哨兵，每个哨兵的配置都是一样的。在Redis安装目录下有一个sentinel.conf文件，copy一份进行修改

# 禁止保护模式
protected-mode no
# 配置监听的主服务器，这里sentinel monitor代表监控，mymaster代表服务器的名称，可以自定义，192.168.11.128代表监控的主服务器，6379代表端口，2代表只有两个或两个以上的哨兵认为主服务器不可用的时候，才会进行failover操作。
sentinel monitor mymaster 192.168.11.128 6379 2
# sentinel author-pass定义服务的密码，mymaster是服务名称，123456是Redis服务器密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster 123456

上述关闭了保护模式，便于测试。

有了上述的修改，我们可以进入Redis的安装目录的src目录，通过下面的命令启动服务器和哨兵

# 启动Redis服务器进程
./redis-server ../redis.conf
# 启动哨兵进程
./redis-sentinel ../sentinel.conf

注意启动的顺序。首先是主机（192.168.11.128）的Redis服务进程，然后启动从机的服务进程，最后启动3个哨兵的服务进程。

三、Java中使用哨兵模式

/**
 * 测试Redis哨兵模式
 * @author liu
 */
public class TestSentinels {
    @SuppressWarnings("resource")
    @Test
    public void testSentinel() {
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(5);
        jedisPoolConfig.setMinIdle(5);
        // 哨兵信息
        Set<String> sentinels = new HashSet<>(Arrays.asList("192.168.11.128:26379",
                "192.168.11.129:26379","192.168.11.130:26379"));
        // 创建连接池
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels,jedisPoolConfig,"123456");
        // 获取客户端
        Jedis jedis = pool.getResource();
        // 执行两个命令
        jedis.set("mykey", "myvalue");
        String value = jedis.get("mykey");
        System.out.println(value);
    }
}

上面是通过Jedis进行使用的，同样也可以使用Spring进行配置RedisTemplate使用。

        <bean id = "poolConfig" class="redis.clients.jedis.JedisPoolConfig">
            <!-- 最大空闲数 -->
            <property name="maxIdle" value="50"></property>
            <!-- 最大连接数 -->
            <property name="maxTotal" value="100"></property>
            <!-- 最大等待时间 -->
            <property name="maxWaitMillis" value="20000"></property>
        </bean>
        
        <bean id="connectionFactory" class="org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnectionFactory">
            <constructor-arg name="poolConfig" ref="poolConfig"></constructor-arg>
            <constructor-arg name="sentinelConfig" ref="sentinelConfig"></constructor-arg>
            <property name="password" value="123456"></property>
        </bean>
        
        <!-- JDK序列化器 -->
        <bean id="jdkSerializationRedisSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.JdkSerializationRedisSerializer"></bean>
        
        <!-- String序列化器 -->
        <bean id="stringRedisSerializer" class="org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer"></bean>
        
        <bean id="redisTemplate" class="org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate">
            <property name="connectionFactory" ref="connectionFactory"></property>
            <property name="keySerializer" ref="stringRedisSerializer"></property>
            <property name="defaultSerializer" ref="stringRedisSerializer"></property>
            <property name="valueSerializer" ref="jdkSerializationRedisSerializer"></property>
        </bean>
        
        <!-- 哨兵配置 -->
        <bean id="sentinelConfig" class="org.springframework.data.redis.connection.RedisSentinelConfiguration">
            <!-- 服务名称 -->
            <property name="master">
                <bean class="org.springframework.data.redis.connection.RedisNode">
                    <property name="name" value="mymaster"></property>
                </bean>
            </property>
            <!-- 哨兵服务IP和端口 -->
            <property name="sentinels">
                <set>
                    <bean class="org.springframework.data.redis.connection.RedisNode">
                        <constructor-arg name="host" value="192.168.11.128"></constructor-arg>
                        <constructor-arg name="port" value="26379"></constructor-arg>
                    </bean>
                    <bean class="org.springframework.data.redis.connection.RedisNode">
                        <constructor-arg name="host" value="192.168.11.129"></constructor-arg>
                        <constructor-arg name="port" value="26379"></constructor-arg>
                    </bean>
                    <bean class="org.springframework.data.redis.connection.RedisNode">
                        <constructor-arg name="host" value="192.168.11.130"></constructor-arg>
                        <constructor-arg name="port" value="26379"></constructor-arg>
                    </bean>
                </set>
            </property>
        </bean>

四、哨兵模式的其他配置项

配置项	参数类型	作用
port	整数	启动哨兵进程端口
dir	文件夹目录	哨兵进程服务临时文件夹，默认为/tmp，要保证有可写入的权限
sentinel down-after-milliseconds	<服务名称><毫秒数（整数）>	指定哨兵在监控Redis服务时，当Redis服务在一个默认毫秒数内都无法回答时，单个哨兵认为的主观下线时间，默认为30000（30秒）
sentinel parallel-syncs	<服务名称><服务器数（整数）>	指定可以有多少个Redis服务同步新的主机，一般而言，这个数字越小同步时间越长，而越大，则对网络资源要求越高
sentinel failover-timeout	<服务名称><毫秒数（整数）>	指定故障切换允许的毫秒数，超过这个时间，就认为故障切换失败，默认为3分钟
sentinel notification-script	<服务名称><脚本路径>	指定sentinel检测到该监控的redis实例指向的实例异常时，调用的报警脚本。该配置项可选，比较常用

sentinel down-after-milliseconds配置项只是一个哨兵在超过规定时间依旧没有得到响应后，会自己认为主机不可用。对于其他哨兵而言，并不是这样认为。哨兵会记录这个消息，当拥有认为主观下线的哨兵达到sentinel monitor所配置的数量时，就会发起一次投票，进行failover，此时哨兵会重写Redis的哨兵配置文件，以适应新场景的需要

可用分区参考：

https://blog.youkuaiyun.com/guweiyu_thinker/article/details/79188281

高可用思路：

主从复制

读写分离

哨兵机制

keepalive 自动重启