Redis 主从+哨兵

大约 10 分钟

一、Redis 主从复制

搭建环境： + +

1 准备Redis目录

# 创建redis工作目录
mkdir -p /data/redis
cd /data/redis

# 创建redis存数据目录
mkdir master_data salve01_data salve02_data

# 创建redis主从节点配置文件
touch redis_master.conf redis_salve01.conf redis_salve02.conf

2 准备配置文件

2.1 redis_master.conf

# 后台运行
daemonize yes

# 注释本机访问限制
# bind 127.0.0.1

# 关闭保护模式
propected_mode no

# RDB文件地址
dir /data/redis/master_data/

# RDB文件名称
dbfilename dump6379.rdb

# pid文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid

# 日志级别
loglevel notice

# 日志文件
logfile /data/redis/master_data/master.log

# 密码
requirepass 111111

# 指定端口
port 6379

# 配置访问主节点的密码
# 这里配置是为了加了哨兵节点后，主节点宕机重启时，连接新的主节点的密码
masterauth 111111

2.2 redis_salve01.conf

propected_mode yes

daemonize no

# RDB文件地址
dir /data/redis/salve01_data/

# RDB文件名称
dbfilename dump6380.rdb

# pid文件
pidfile /var/run/redis_6380.pid

# 日志级别
loglevel notice

# 日志文件
logfile /data/redis/salve01_data/salve01.log

# 密码
requirepass 111111

# 注释本机访问限制
# bind 127.0.0.1

# 从节点端口
port 6380

# 主节点地址和端口
# 由于这里是采用的docker，docker自定义网络采用容器名称
replicaof 192.168.163.126 6379

# 配置访问主节点的密码
masterauth 111111

2.3 redis_salve02.conf

propected_mode yes

daemonize no

# RDB文件地址
dir /data/redis/salve02_data/

# RDB文件名称
dbfilename dump.rdb

# pid文件
pidfile /var/run/redis_6381.pid

# 日志级别
loglevel notice

# 日志文件
logfile /data/redis/salve02_data/salve02.log

# 密码
requirepass 111111

# 注释本机访问限制
# bind 127.0.0.1

# 从节点端口
port 6381

# 主节点地址和端口
# 由于这里是采用的docker，docker自定义网络采用容器名称
replicaof 192.168.163.126 6379

# 配置访问主节点的密码
masterauth 111111

3 启动节点

# 先启动master节点
redis-server /data/redis/redis_master.conf
redis-server /data/redis/redis_salve01.conf
redis-server /data/redis/redis_salve02.conf

4 查看状态

redis-cli -p 6379 -a 111111
info replication

## Replication
#role:master
#connected_slaves:2

# 重新开一个连接
redis-cli -p 6380 -a 111111
info replication

# Replication
#role:slave
#master_host:192.168.163.126
#master_port:6379
#master_link_status:up

# 再开一个连接
redis-cli -p 6381 -a 111111
info replication

# Replication
#role:slave
#master_host:192.168.163.126
#master_port:6379
#master_link_status:up

5 补充

除了通过配置文件方式实现主从同步，还可以通过命令行方式实现（重启后失效）
```
# 进入从机redis客户端 执行以下命令
SALVEOF 192.168.163.126:6379
```
从机也可以将主节点设置为另一个从机（这样就是6379--->6380--->6381）

6 总结

slave启动，同步初请
- slave启动成功连接到master后会发送一个sync命令
首次连接，全量复制
- master节点收到sync命令后会开始在后台保存快照(即RDB持久化，主从复制时会触发RDB)，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令缓存起来，master节点执行RDB持久化完后，master将rdb快照文件和所有缓存的命令发送到所有slave,以完成一次完全同步
- 而slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中，从而完成复制初始化
心跳持续，保持通信
进入平稳，增量复制
从机下线，重连续传
- master会检查backlog里面的offset，master和slave都会保存一个复制的offset还有一个masterId, offset是保存在backlog中的。

7 主从复制的缺点

复制延时，信号衰减
由于所有的写操作都是先在Master上操作，然后同步更新到Slave上，所以从Master同步到Slave机器有一定的延迟，当系统很繁忙的时候，延迟问题会更加严重，Slave机器数量的增加也会使这个问题更加严重。
master宕机了如何办
master节点宕机了，从节点并不会自动转为master，需要进行人工干预（就需要引入哨兵模式）

二、Redis 哨兵

1 哨兵的作用:

监控redis运行状态，括master和slave
当master down机，能自动将slave切换成新master
哨兵节点不存放数据，只当作吹哨人

2 sentinel.conf 配置项

参数	说明
	设置要监控的master服务器。quorum表示最少有几个哨兵认可客观下线，同意故障迁移的法定票数。
	master设置了密码，连接master服务的密码
sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>	指定多少毫秒之后，主节点没有应答哨兵，此时哨兵主观上认为主节点下线
sentinel parallel-syncs <master-name><nums>	表示允许并行同步的slave个数，当Master挂了后，哨兵会选出新的Master，此时，剩余的slave会向新的master发起同步数据
sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>	故障转移的超时时间，进行故障转移时，如果超过设置的毫秒，表示故障转移失败
sentinel notification-script<master-name> <script-path>	配置当某一事件发生时所需要执行的脚本
sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>	客户端重新配置主节点参数脚本

我们知道，网络是不可靠的，有时候一个sentinel会因为网络堵塞而误以为一个master redis已经死掉了，在sentinel集群环境下需要多个sentinel互相沟通来确认某个master是否真的死了，quorum这个参数是进行客观下线的一个依据，意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障，才会对这个master进行下线以及故障转移。因为有的时候，某个sentinel节点可能因为自身网络原因，导致无法连接master，而此时master并没有出现故障，所以，这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题，才可以进行下一步操作，这就保证了公平性和高可用。

3 启动3个哨兵节点

3.1 准备配置文件

mkdir -p /data/redis/sentinel
cd /data/redis/sentinel
touch sentinel26379.conf sentinel26380.conf sentinel26381.conf

三个配置文件除了端口和配置文件有区别，其他内容一模一样

bind 0.0.0.0

daemonize yes

protected-mode no

port 26379
#port 26380
#port 26381

logfile "/data/redis/sentinel/sentinel26379.1og"
#logfile "/data/redis/sentinel/sentinel26380.1og"
#logfile "/data/redis/sentinel/sentinel26381.1og"


pidfile /var/run/redis-sentinel26379.pid
#pidfile /var/run/redis-sentinel26380.pid
#pidfile /var/run/redis-sentinel26381.pid

dir /data/redis/sentinel

# 监控的redis主节点 最后一个2代表有2票以上则该master有问题
sentinel monitor mymaster 192.168.163.126 6379 2 

# 连接主节点的密码
sentinel auth-pass mymaster 111111

3.2 启动

redis-sentinel /data/redis/sentinel/sentinel26379.conf
redis-sentinel /data/redis/sentinel/sentinel26380.conf
redis-sentinel /data/redis/sentinel/sentinel26381.conf

4 SHUTDOWN掉主节点

ps -ef|grep redis-server |grep 6379
kill pid

# 重启主节点
redis-server /data/redis/redis_master.conf

# 再次查看主节点状态
redis-cli -p 6379 -a 111111

# Replication
#role:slave
#master_host:192.168.163.126
#master_port:6380
#master_link_status:up

# 主节点已经变成了6380端口的节点

5 哨兵运行原理

当一个主从配置中的master失效之后，sentinel可以选举出一个新的master用于自动接替原master的工作，主从配置中的其他redis服务器自动指向新的master同步数据

一般建议sentinel采取奇数台，防止某一台sentinel无法连接到master导致误切换

所谓主观下线(Subiectively Down，简称 SDOWN)指的是单个Sentinel实例对服务器做出的下线判断，即单个sentnel认为某个服务下线(有可能是接收不到订阅，之间的网络不通等等原因)。主观下线就是说如果服务器在[sentinel down-ater-miiseconds]给定的亳秒数之内没有回应PING命令或者返回一个错误消息，那么这个Sentinel会主观的(单方面的)认为这个master不可以用了
意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障才会对这个master进行下线以及故障转移。因为有的时候，某个sentinel节点可能因为自身网络原因导致无法连接master，而此时master并没有出现故障，所以这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题，才可以进行下一步操作，这就保证了公平性和高可用。
当主节点被判断客观下线以后，各个哨兵节点会进行协商先选举出一个领导者哨兵节点，并由该领导者节点也即进行故障迁移。
Raft算法的基本思路是先到先得:即在一轮选举中，哨兵A向B发送成为领导者的申请，如果B没有同意过其他哨兵，则会同意A成为领导者
- （redis.conf的priority配置，值越小优先级越高）
- （复制的偏移量）

6 哨兵使用建议

哨兵节点的数量应为多个，哨兵本身应该集群，保证高可用
哨兵节点的数量应该是奇数
各个哨兵节点的配置应一致
如果哨兵节点部署在Docker等容器里面，尤其要注意端口的正确映射
哨兵集群+主从复制，并不能保证数据零丢失

三、Docker方式启动主从+哨兵

1 准备配置文件

mkdir /data/docker/redis/compose
touch master.conf salve.conf sentinel.conf

2 准备compose.yaml

version : "3"

services: 
  redis-master: 
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-master
    ports: 
      - "6380:6379"
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.2
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/master.conf:/etc/redis/redis.conf
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf
      
  redis-salve01:
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-salve01
    ports:
      - "6381:6379"
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.3
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/salve.conf:/etc/redis/redis.conf
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf
    depends_on:
      - redis-master
      
  redis-salve02:
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-salve02
    ports:
      - "6382:6379"
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.4
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/salve.conf:/etc/redis/redis.conf
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf
    depends_on:
      - redis-master
      
  redis-sentinel01: 
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-sentinel01
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.5
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-salve01
      - redis-salve02
    
  redis-sentinel02: 
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-sentinel02
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.6
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf 
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-salve01
      - redis-salve02
    
  redis-sentinel03: 
    image: redis:7.0.13
    container_name: redis-sentinel03
    networks:
      redis-net:
        ipv4_address: 172.30.0.7
    volumes:
      - /data/docker/redis/compose/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf   
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-salve01
      - redis-salve02
    
networks:
  redis-net:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.30.0.0/16
          gateway: 172.30.0.1

3 修改master.conf

# 密码
requirepass 111111

# 注释本机访问限制
# bind 127.0.0.1

# 配置访问主节点的密码
# 这里配置是为了加了哨兵节点后，主节点宕机重启时，连接新的主节点的密码
masterauth 111111

4 修改salve.conf

# 密码
requirepass 111111

# 注释本机访问限制
# bind 127.0.0.1

# 主节点地址和端口
replicaof 172.21.0.2 6379

# 配置访问主节点的密码
masterauth 111111

5 修改sentinel.conf

# 复制以下内容到3个配置文件
bind 0.0.0.0

# 配置主节点地址
sentinel monitor mymaster 172.21.0.2 6379 2

# 配置主节点的密码
sentinel auth-pass mymaster 111111

6 启动主从+哨兵节点

docker-compose up -d

7 进入主节点容器查看状态

# 进入主节点容器
docker exec -it redis-master bash

# 启动redis客户端
redis-cli -a 111111

# 查看主从状态
info replication

set k1 v1

#停止主节点
SHUTDOWN

#此时可以进入其他从节点，查看状态。等一会会有一个从节点晋升为主节点。
#当主节点重启时，会加入新的主节点