Redis中主从复制、哨兵、集群的示例分析-猿码集

1. Redis主从复制的示例

Redis是一个支持主从复制的NoSQL数据库，主从复制指将一台Redis服务器（称为“主节点”）上的数据自动同步到其他Redis服务器上（称为“从节点”）。Redis主从复制的作用是提高数据的可用性和可伸缩性。下面是一个Redis主从复制的示例：

1.1 主节点配置

在Redis主节点上，需要在配置文件中指定一些参数，使其能够接受从节点的连接和复制请求。以下是一个示例配置文件：

bind 127.0.0.1 port 6379 daemonize yes pidfile /var/run/redis/redis.pid logfile /var/log/redis/redis.log dir /var/lib/redis dbfilename dump.rdb save 900 1 save 300 10 save 60 10000 appendonly yes

其中，bind参数指定了Redis服务器监听的IP地址，通常设置为127.0.0.1，表示只接受本地连接。如果需要允许外部访问，可以设置为服务器的IP地址。

port参数指定了Redis服务器监听的端口号，默认为6379。

daemonize参数指定是否以守护进程模式运行，即后台运行，默认为no，建议设置为yes。

pidfile参数指定守护进程的PID文件路径，默认为/var/run/redis.pid。

logfile参数指定日志文件路径，默认为stdout。

dir参数指定数据文件的存储路径，默认为/var/lib/redis。

dbfilename参数指定数据文件的文件名，默认为dump.rdb。

save参数指定Redis自动保存数据文件的条件。下面这行配置的含义是当900秒内至少有1个key值被修改，Redis就会自动保存数据文件：

save 900 1

其他两行的含义依次是300秒内至少有10个key值被修改，60秒内有10000个key值被修改。可以根据实际需求进行调整。

appendonly参数指定是否开启数据追加模式，即每次修改数据时先将修改操作记录到日志文件中，然后再更新数据文件。这种模式可以保证当Redis意外宕机时数据不会丢失，但会降低写入性能。

1.2 从节点配置

在Redis从节点上，也需要在配置文件中指定一些参数，以便连接到主节点并接收其同步数据。以下是一个示例配置文件：

bind 127.0.0.1 port 6380 daemonize yes pidfile /var/run/redis/redis-slave.pid logfile /var/log/redis/redis-slave.log dir /var/lib/redis dbfilename dump.rdb slaveof 127.0.0.1 6379

其中，bind、port、daemonize、pidfile、logfile、dir和dbfilename参数的含义与主节点相同，不再赘述。

slaveof参数指定从节点要连接的主节点的IP地址和端口号。这里设置为连接到127.0.0.1的6379端口，即连接到本地运行的主节点。

1.3 启动主从节点

配置文件设置好之后，可以分别启动主从节点。先启动主节点：

$ redis-server /etc/redis/redis.conf

然后启动从节点：

$ redis-server /etc/redis/redis-slave.conf

查看主从节点的运行状态：

$ ps aux | grep redis

可以看到主节点的进程和从节点的进程都已经在运行。

1.4 主从节点的同步

主从节点启动之后，主节点会自动将数据同步到从节点。可以通过以下命令查看主从节点的同步状态：

$ redis-cli 127.0.0.1:6379> info replication

可以得到类似以下的输出：

# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=447,lag=0
master_repl_offset:447

从节点的状态中，state字段值为online表示连接正常，offset为已复制的字节数，lag为主从节点的延迟时间。如果没有出现错误，主从节点的同步就已经完成了，并且从节点可以读取主节点上的数据。

2. Redis哨兵的示例

Redis哨兵是一个自动化监控和管理Redis集群的工具。它可以检测Redis节点的故障并自动对故障节点进行故障转移，实现高可用性。下面是一个Redis哨兵的示例：

2.1 配置哨兵

在Redis哨兵中，需要指定一些参数，以便运行监控和管理Redis节点的任务。以下是一个示例配置文件：

bind 127.0.0.1 port 26379 daemonize yes pidfile /var/run/redis/sentinel.pid logfile /var/log/redis/sentinel.log dir /var/lib/redis sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000 sentinel failover-timeout mymaster 10000 sentinel parallel-syncs mymaster 1

其中，bind、port、daemonize、pidfile、logfile和dir参数的含义与前面所说的相同，不再赘述。

sentinel monitor命令指定了要监控的Redis节点，其参数依次为：mymaster为该Redis节点的别名，127.0.0.1为Redis节点的IP地址，6379为Redis节点的端口号，2为至少有2个哨兵认为该Redis节点已经下线时才进行故障转移。

sentinel down-after-milliseconds命令指定了哨兵检测到Redis节点失联后等待的时间，单位为毫秒，默认是30秒。该行配置表明，如果Redis节点在5000毫秒内没有响应，则认为该节点已经故障。

sentinel failover-timeout命令指定了进行故障转移的最长等待时间，单位为毫秒，默认是3分钟。该行配置表明，如果启动故障转移后10秒钟内没有进行成功，则认为该故障转移失败。

sentinel parallel-syncs命令指定了同时可以进行多少个从节点的复制操作。该行配置表明，每次故障转移最多同时进行1个从节点的同步操作。

2.2 启动哨兵

配置文件设置好之后，可以启动Redis哨兵：

$ redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

查看哨兵的运行状态：

$ ps aux | grep redis-sentinel

可以看到哨兵进程已经在运行。

2.3 故障转移测试

可以在主节点上手动停止Redis服务器模拟节点下线的情况。然后可以通过以下命令查看哨兵的状态：

$ redis-cli -p 26379 127.0.0.1:26379> sentinel master mymaster

可以看到类似以下的输出：

1) "name"
2) "mymaster"
3) "ip"
4) "127.0.0.1"
5) "port"
6) "6379"
7) ...
8) "num-other-sentinels"
9) "2"
10) "quorum"
11) "2"
12) "failover-timeout"
13) "10000"
14) "parallel-syncs"
15) "1"
16) "failover-state"
17) "unknown"
18) "last-ok-ping-rep-reply"
19) "0"
20) "last-ping-reply"
21) "PONG"
22) "last-ping-sent"
23) "0"
24) "down-after-milliseconds"
25) "5000"
26) "info-refresh"
27) "527"
28) "role-reported"
29) "master"
30) "role-reported-time"
31) "74707"
32) "config-epoch"
33) "1"

可以看到最上面的输出行显示了当前监控的主Redis节点的状态。如果该节点已经下线，则根据配置文件中的参数进行故障转移，将主节点的状态转移到一个从节点上。可以通过以下命令查看故障转移的状态：

$ redis-cli -p 26379 127.0.0.1:26379> sentinel get-master-addr-by-name mymaster

可以看到输出的IP地址和端口号已经变为下线节点的从节点（如果存在多个从节点，则会选取其中一个做为新的主节点）：

1) "127.0.0.1"
2) "6380"

这说明故障转移已经成功完成。

3. Redis集群的示例

Redis集群是一种分布式数据库解决方案，它将数据分散存储在多个Redis节点上，每个节点存储部分数据。下面是一个Redis集群的示例：

3.1 配置集群

在Redis集群中，需要将多个Redis节点组成一个集群，在其中选择一个节点作为集群的配置节点。以下是一个示例配置文件：

bind 127.0.0.1 port 6379 daemonize yes pidfile /var/run/redis/redis.pid logfile /var/log/redis/redis.log dir /var/lib/redis cluster-enabled yes cluster-config-file nodes.conf cluster-node-timeout 5000

其中，bind、port、daemonize、pidfile、logfile和dir参数的含义与前面所说的相同，不再赘述。

cluster-enabled参数用于开启集群模式。

cluster-config-file参数用于指定集群配置文件的路径和文件名。

cluster-node-timeout参数指定节点失联的超时时间，单位为毫秒，默认为15秒。如果节点超过该时间没有响应，则认为该节点失联。

3.2 创建集群

创建一个Redis集群需要多个Redis节点，可以使用以下命令启动6个实例：

$ redis-server redis-7000.conf $ redis-server redis-7001.conf $ redis-server redis-7002.conf $ redis-server redis-7003.conf $ redis-server redis-7004.conf $ redis-server redis-7005.conf

其中，每个节点运行在一个不同的端口上。这里使用了6个节点，其实际个数应该是根据要存储的数据量和性能需求来决定的。在6个节点中选择一个作为配置节点，使用以下命令创建集群：

$ redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 \ 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 \ --cluster-replicas 1

其中，--cluster参数用于指示创建集群，其后的参数依次为各个Redis节点的IP地址和端口号。在这里使用了6个节点，如果需要更多或更少的节点，则可以修改命令中的参数。

--cluster-replicas参数用于指定每个主节点应该拥有的从节点的个数。这里设置为1，则每个主节点都有一个从节点。

3.3 测试集群

创建集群之后，可以使用以下命令测试集群的状态：

$ redis-cli -c cluster nodes