[Redis 系列]redis 学习十，Redis 集群搭建和主从复制

Redis/缓存系统
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2022-09-20
Redis 基础学习
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标签   Redis

主从复制的理论

先来说说什么是主从复制

主从复制，就是将一台 redis 服务器的数据，复制到其他的 redis 服务器上， 前者为主节点 master，后者为从节点 slave

数据的复制是单向的，只能是主机复制到从机，master 以写为主，slave 以读为主

默认的情况下，每台 redis 服务器都是主节点，并且一个主节点都会有多个从节点或者没有从节点，但是反过来，一个从节点，只能有一个主节点

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

当主节点出现异常问题时，从节点可以顶替上去提供服务，实现快速的故障恢复，实际上是一种服务的冗余

  • 负载均衡

主从复制的基础上，加上读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（也就是 写的时候连接 redis 的主服务器，读数据的时候连接 redis 的从服务器），这就可以分担服务器的压力

特别是在读多写少的情况下，通过多个从节点分担负载，可以大大的提供 redis 服务器的并发量

  • 是高可用的基础

主从复制是哨兵模式和集群能够实施的基础，so 主从复制是 redis 高可用的基石

在我们实际工作项目中，绝对不可能在生产环境中只有一台 redis 服务器，必须是集群模式的，最次也是 一主二从

  • 从结构来说，单个 reids 服务器会发生单点故障，且一台 redis 服务器承担所有读和写的压力，他太难了
  • 从 redis 服务器自身容量来看，单个 redis 服务器自身的容量是有限的，一般来说，单台的 redis 服务器最大使用内存不应该超过 20 GB

例如电商平台，进本上都是多读少写的方式，就会用到上述图示的架构，主从复制，读写分离，大部分情况都是在做读操作，很少一部分情况是在做写操作，这样可以减轻服务器的压力，架构中经常使用一主二从

环境配置

咱们在一台服务器上开启 3 个 redis-server 来模拟 reids 的集群，这是一个伪集群

查看 redis master 节点的信息，

127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:87d84e1268d878bd3b1e7d5ea7f5060d4f71471e
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

将原有的 redis.conf 文件复制 3 份，分别是 6379.conf ， 6380.conf ，6381.conf

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:/usr/local/redis/redis-6.2.5# cp redis.conf 6379.conf
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:/usr/local/redis/redis-6.2.5# cp redis.conf 6380.conf
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:/usr/local/redis/redis-6.2.5# cp redis.conf 6381.conf

分别修改上述 3 个文件的如下 4 个位置：

  • redis server 的端口号 port 6379
  • 后台运行的 redis server pid 的名字，pidfile /var/run/redis_6379.pid
  • 日志文件，logfile "6379.log"
  • rdb 持久化文件，dbfilename dump6379.rdb

三个文件分别修改完毕后，分别启动三个 redis-server

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-server /usr/local/redis/redis-6.2.5/6379.conf
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-server /usr/local/redis/redis-6.2.5/6380.conf
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-server /usr/local/redis/redis-6.2.5/6381.conf

redis-server 后台启动后，我们查看一下是否启动成功

ps aux | grep reids

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# ps aux |grep redis
root      4345  0.0  0.1  62776  3864 ?        Ssl  08:50   0:00 redis-server 0.0.0.0:6379
root      4351  0.0  0.1  62776  3860 ?        Ssl  08:50   0:00 redis-server 0.0.0.0:6380
root      4359  0.1  0.1  62776  3856 ?        Ssl  08:50   0:00 redis-server 0.0.0.0:6381
root      4369  0.0  0.0  14436  1016 pts/0    S+   08:50   0:00 grep --color=auto redis

使用 redis-cli 连接每一个不同端口的 redis-server，查看主从信息，发现每一个 redis-server 都是主机，如下：

127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master                    # 主机
connected_slaves:0            # 从机
master_failover_state:no-failover
master_replid:38cbcdac7d7f6b1c154643f94d6742111826cccb
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

开始设置主从（一主二从）

默认情况下，redis 服务器默认都是主节点，我们只需要配置从节点即可

我们设置 6379 为主，6380 为从，6381 为从

6380 和 6381 都设置好是 6379 的从节点，现在可以查看 6379 的配置信息如下，自己是 master ，有 2 个 slave

这就是设置好了redis 集群，一主二从，这是通过命令的方式临时设置，若其中一个 redis 服务器重启后，自己也会变成 master，因此我们要持久的设置，可以去配置文件中设置

测试在主机上面读写 key，在从机上面读写 key

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379>
127.0.0.1:6379> set k1 v1
OK
127.0.0.1:6379> get k1
"v1"
127.0.0.1:6379> set k2 v2
OK
127.0.0.1:6379> set k3 v3
OK
127.0.0.1:6379>
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> get k2
"v2"
127.0.0.1:6380> set k4 v4
(error) READONLY You can't write against a read only replica.
127.0.0.1:6380>
root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> get k3
"v3"
127.0.0.1:6381> set k5 v5
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

主机上，可以读，可以写

从机上，只能读，不能写

测试断掉主机

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> shutdown
not connected>


root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6381
127.0.0.1:6381> keys *
1) "k3"
2) "k2"
3) "k1"

主机挂掉，从机仍然可以读取数据，只是还是不能写，主机起来后，主机仍然可以读和写，写操作又回来了，我们的快乐又回来了

复制的原理

Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个 sync 命令

master 收到命令后，启动后台存盘进程，同时收集所有接收到用于修改数据库集命令，在后台进程执行完毕后，master 进程将传送整个数据文件给到 slave ，并完成一次同步

全量复制

slave 服务接收到 master 传过来的数据后，将其存盘并加载到内存

增量复制

master 将新的收集到的所有修改的命令依次传递给 slave ，并完成同步

一旦重新连接 master 节点，一次完全的全量同步就会被执行

参考资料：

redis_doc

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好了，本次就到这里

技术是开放的，我们的心态，更应是开放的。拥抱变化，向阳而生，努力向前行。

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