Redis主从复制的无缝同步

Redis高可用性

• 如果所有用户都从同一台Redis服务器上读写数据，那么如果这台Redis服务器宕机了，用户就不能进行读写了
• 如果我们有多台Redis服务器，并且每台服务器中存储的内容都相同，那么即使有一台服务器宕机了，用户还可以继续使用其它的Redis服务器
• 以上这种特点，我们就称之为高可用性

Redis数据安全性

• 如果所有数据都保存在同一台Redis服务器上，那么如果这台Redis服务器坏了，那么很有可能会导致数据丢失
• 如果我们有多台Redis服务器，并且每台服务器中存储的内容都相同，那么即使有一台服务器坏了，也不会导致数据丢失，因为我们还有其它保存了相同内容的Redis服务器
• 以上这种特点，我们就称之为数据的安全性

Redis数据分流

• 如果所有用户都从同一台Redis服务器上读写数据，那么由于服务器的性能限制和网络传输速度的限制，如果同一时刻用户量较多时，服务器负荷增大，数据处理速度变慢的问题
• 如果我们有多台Redis服务器，如果我们把请求分流到不同的服务器，那么就可以降低了服务器压力，加快数据处理速度，并且如果我们将多台服务器安装到不同的区域，还可以采用就近原则访问，还可以进一步提升用户的访问速度
• 以上这种特点，我们就称之为数据分流

Redis主从复制

• 主从复制就是使用多台保存了相同内容的Redis服务器来组成一个数据库集群
• 这个数据库集群中的每一台Redis服务我们称之为一个节点

🐤Redis主从复制特点

• 主从复制中必须有一个主节点
• 主节点主要负责写入数据和读取
• 主从复制中除了主节点以外的节点我们称之为从节点
• 副节点默认情况下只能读取数据，不能写入数据
• 副节点主要负责从主节点不断复制数据

和MongoDB不同的是，Redis中的主从复制，主节点挂掉后不会自动选举，如果需要自动选举需要借助Redis Sentinel来实现

搭建Redis主从复制

我这里是以Windows10系统演示如果安装在服务器都差不多，就是需要修改bind的配置

1. 下载Redis.Zip安装包，拷贝多份Redis安装包

1. 修改主节点配置

bind 127.0.0.1                  #绑定ip地址
port 6380                       #绑定端口号

1. 修改从节点1配置

port 6381                       #绑定端口号
slaveof 127.0.0.1 6380          #主节点地址和端口

1. 修改从节点2配置

port 6382                       #绑定端口号
slaveof 127.0.0.1 6380          #主节点地址和端口

5 注册Redis服务启动Redis服务

命令行进入安装包路径下，执行如下指令

• redis-server.exe --service-install redis.windows-service.conf --service-name Redis6380
• redis-server.exe --service-install redis.windows-service.conf --service-name Redis6381
• redis-server.exe --service-install redis.windows-service.conf --service-name Redis6382

进入任务管理器服务列表找到Redis服务分别启动刚刚注册的Redis服务

1. 查看主从状态

redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380

info replication

🐤测试主从复制

• 往主Redis设置一个String类型的数据你这时去从Redis获取一下如果存在的话就说明成功了，我这里就不在贴图了

Redis主从复制原理

🐤初始化同步

1. 只要在任意一台Redis服务器上配置了或者执行了slaveof指令，那么就可以建立主从关系
2. 主要建立关系，那么从节点就会自动给主节点发送全量复制请求
3. 主节点收到从节点全量复制请求，会自动调用bgsave，生成RDB文件
4. 主节点在生成RDB文件的过程中，如果接收到了其他指令，那么会先放在缓存区中
5. 主节点生成好RDB文件之后，就会将RDB文件发送给从节点
6. 主节点发送玩RDB文件之后，还会将缓存区中的指令也发送给从节点
7. 从节点接受到RDB文件和缓存区指令之后，会先格式化自己，也就是清空自身原有的数据
8. 加载RDB文件恢复数据，加载完RDB文件恢复完数据之后再执行缓存区中的指令

🦄后续同步

• 主节点每执行一个写命令就会向从节点发送相同的写命令
• 从节点接收到主节点发送过来的命令, 就执行对应的命令，以实现和主节点同步

主从复制存在的问题

• 主从复制有效的解决了Redis数据安全性和数据分流的问题，但是Redis主从复制并没有解决高可用性的问题
• 在标准的主从复制中只有主节点可以读写数据，从节点只能读取数据，所以一旦主节点宕机了，那么用户就不能继续写入数据了
• 也就是说在Redis的主从复制中，主节点宕机了，系统是不会自动重新选举一个主节点出来的

Redis-Sentinel

• Redis-Sentinel是一个用来监控主从结构中每个节点的状态
• 我们可以给Redis-Sentinel添加多个Sentinel节点，让这些节点来监控主从结构的状态
• 一旦发现主节点挂掉了，再让这些Sentinel节点帮我们重新从从节点中选举出一个主节点

🐤Redis-Sentinel是如何做到高可用的

• Redis-Sentinel有三个定时任务
  • 一个用于获取主从关系，发现新节点
  • 一个用于交换信息，投票选出新主服务器
  • 一个用于监听节点是否可用
• 每10秒每个sentinel节点对master节点和slave节点执行info操作
  • 确定主从关系
  • 发现子节点
• 每2秒每个sentinel节点通过master节点的channel（sentinel:hello）交换信息

• 目的就是为故障判断，信息交互提供通道
• 每1秒每个sentintel节点对master节点和slave节点以及其余的sentinel节点执行ping操作
  • 心跳检测节点是否发生故障

Redis-Sentinel选举规则

• 第一个发现主节点挂掉的Sentinel会发起选举，这个Sentinel我们称之为候选Sentinel
• 候选Sentinel会给其它Sentinel节点发送消息，其它Sentinel默认都会投出同意票
• 只有其它Sentinel已经投过票才会投出反对票
• 当同意的票数过半时，候选Sentinel就变成了领导者
• 领导Sentinel节点会依次给所有子节点发送slaveof no one指令，让所有子节点脱离原来的主节点
• 所有子节点脱离关系后
  • 领导Sentinel会优先选择优先级高的节点作为主节点(slave-priority配置)
  • 如果没有节点设置优先级，那么会自动选择数据最完整的节点作为主节点
  • 如果节点保存的数据都一样，那么会自动选择进程ID最小的节点作为主节点
• 重新设置完主节点后，再让剩余节点与这个节点建立关系

主观下线和客观下线

• 主观下线：一个Sentinel节点认为主节点下线
• 客观下线：多个Sentinel节点认为主节点下线

Redis-Sentinel搭建

1. 首先搭建一个主从结构，搭建方式参考上方即可
2. 然后搭建一个奇数个Sentinel节点的Sentinel

1. 修改Sentinel配置文件(sentinel.conf)这个是需要自己创建配置的

port 26380                                  # 当前Sentinel服务运行的端口
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2  # 主服务器名称 主服务器地址 主服务器端口，客观下线票数
sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000 # 主观下线时间
sentinel parallel-syncs mymaster 1          # 故障转移之后,从节点是串行还是并行同步数据
sentinel failover-timeout mymaster 20000    # 故障转移超时时间
daemonize yes                               #以守护进程方式运行

上面一份配置是为了更好了理解该配置，以下配置可以用以实际当中，坑少，每个Sentinel都差不多修改一下端口号即可，最好不要用有注释的。

port 26380
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 20000
daemonize yes

1. 注册sentinel服务，需要进去到Redis的安装目录中执行

redis-server.exe --service-install sentinel.conf --sentinel --service-name Sentinel26380
redis-server.exe --service-install sentinel.conf --sentinel --service-name Sentinel26381
redis-server.exe --service-install sentinel.conf --sentinel --service-name Sentinel26382

删除服务，管理员身份运行

sc delete 服务名称

1. 测试Redis-Sentinel

把主节点服务停止

可以发现，6380Redis服务器已经访问不了，Redis-Sentinel已经为我们选举出了新的主节点，并且建立了主从关系，搭建完毕。

我正在参与 腾讯云开发者社区数据库专题有奖征文。