Comment configurer le mode maître-esclave du cluster Redis

1. Pourquoi un cluster est-il nécessaire ?

Dans notre développement actuel, il n'est pas possible d'utiliser un seul Redis dans les projets d'ingénierie pour les raisons suivantes :

# 🎜🎜#

(1) En termes de structure, un seul serveur Redis présente le risque d'un point de défaillance unique, et un serveur doit supporter la charge de toutes les requêtes, ce qui est relativement stressant #🎜🎜 #

(2) En termes de capacité, la capacité mémoire d'un seul serveur Redis est limitée Même si un serveur Redis a une capacité mémoire de 256G, toute la mémoire ne peut pas être utilisée comme. Mémoire de stockage Redis De manière générale, un seul serveur Redis La mémoire maximale utilisée par Redis ne doit pas dépasser 20 Go.

(3) Les performances de lecture et d'écriture d'un seul serveur Redis sont limitées et les capacités de lecture et d'écriture peuvent être améliorées en utilisant un cluster.

2. Mode maître-esclave

Introduction

Actuellement, Redis a trois Il existe trois modes de cluster, à savoir : le mode maître-esclave, le mode sentinelle et le mode Cluster ; le mode maître-esclave est le plus simple des trois modes dans la réplication maître-esclave, il fait référence à la copie des données d'un Redis. serveur vers d’autres serveurs Redis. Le premier est appelé nœud maître (maître/leader), tandis que le second est appelé nœud esclave (esclave/suiveur).

Note :

(1) La copie des données est unidirectionnel, ne peut aller que du nœud maître au nœud esclave. Le maître est principalement destiné à l'écriture et l'esclave est principalement destiné à la lecture.

(2) Par défaut, chaque serveur Redis est un nœud maître ; (3) Un nœud maître peut avoir plusieurs nœuds esclaves (ou aucun nœud esclave), mais un nœud esclave ne peut avoir qu'un nœud maître. .

Fonction

1,

Redondance des données # 🎜🎜# : La réplication maître-esclave implémente la sauvegarde à chaud des données, qui est une méthode de redondance des données en plus de la persistance.

2. Récupération après panne : Lorsqu'un problème survient sur le nœud maître, le nœud esclave peut fournir des services pour réaliser une récupération rapide après panne ; il s'agit en fait d'une sorte de redondance de service.
3. Pierre angulaire de la haute disponibilité (Cluster)  : La réplication maître-esclave est également la base de la mise en œuvre des sentinelles et des clusters. Par conséquent, la réplication maître-esclave est la base de Redis high. disponibilité.
4. Load Balancing : Basé sur la réplication maître-esclave et avec une séparation lecture-écriture, le nœud maître peut fournir des services d'écriture et les nœuds esclaves peuvent fournir des services de lecture (c'est-à-dire lorsque écriture de données Redis L'application se connecte au nœud maître, et lors de la lecture des données Redis, l'application se connecte au nœud esclave) pour partager la charge du serveur, en particulier dans les scénarios où il y a moins d'écriture et plus de lecture, partageant la charge de lecture via plusieurs esclaves ; Les nœuds peuvent considérablement augmenter la concurrence du serveur Redis.
Par exemple, vous pouvez trouver sur notre site e-commerce qu'

un produit ne doit être téléchargé qu'une seule fois, mais il peut être consulté plusieurs fois par les utilisateurs #🎜🎜 #, c'est-à-dire "

Écrire moins et lire plus

" Dans ce cas, nous pouvons utiliser la réplication maître-esclave pour séparer la lecture et l'écriture , #🎜 🎜# pour ralentir la pression du serveur:

3. Construire un cluster maître-esclave#🎜 🎜#

3.1. Préparation

1. Copiez les trois fichiers de configuration (nom d'origine : redis.conf) et renommez-les. eux respectivement : redis79.conf, redis80 .conf, redis81.conf.

2. Modifier le fichier de configuration

( 1) Modifier redis79.conf

Modifier le numéro de port

port 6379

Définir pour fonctionner en arrière-plan

daemonize:yes

Définir le nom du fichier journal

logfile “6379.log"

Définir le nom du fichier db

dbfilename dump6379.rdb

#🎜 🎜# (2) Modifier redis80.conf

Modifier le numéro de port

port 6380

#🎜 🎜# paramètres Pour le fonctionnement en arrière-plan

daemonize:yes

Définir le nom du fichier d'identification du processus de journalisation

pidfile /var/run/redis_6380.pid

#🎜🎜 # Définir le nom du fichier journal#🎜 🎜#

logfile “6380.log"

Set db file name

dbfilename dump6380.rdb

(3) Modifier redis81. conf

#🎜🎜 #Modifier le numéro de port

port 6381

Configurer pour fonctionner en arrière-plan

#🎜🎜 #

daemonize:yes

Définir le nom du fichier d'identification du processus d'enregistrement

pidfile /var/run/redis_6381.pid

Définir le nom du fichier journal#🎜🎜 #

logfile “6381.log"

Définir le nom du fichier db# 🎜🎜#

dbfilename dump6381.rdb

Les fonctions de ces attributs sont les suivantes :

#🎜🎜 #

pid(port ID) : L'ID du processus est enregistré et le fichier est verrouillé. Empêche le programme d'être démarré plusieurs fois.

logfile : Effacer l'emplacement du fichier journal dbfilename : dumpxxx.file #Emplacement du fichier persistantport : Le numéro de port occupé par le processus

3.2、搭建一主二从

启动Redis服务器

注意：默认情况下，每台Reids服务器都是主节点，而我们要搭建主从只需要在从机那本搭建即可。

现在分别启动redis79，redis80，redis81服务器。

redis-server redis79.conf 
redis-server redis80.conf
redis-server redis81.conf

使用以下命令，查看是否启动成功：

 ps -ef|grep redis

打开三个客户端窗口，分别对应操作三个Redis服务器。

输入命令：

注意要指定端口，才知道我们要打开哪一个Redis。

窗口一：

redis-cli -p 6379

窗口二：

redis-cli -p 6380

窗口三：

redis-cli -p 6381

设置主从关系

我们将redis79设置为主节点，而将redis80和redis81设置为从结点。

配置主机的IP地址和端口号，相当于想认其为自己的老大。

redis80:

#SLAVEOF IP地址  端口
127.0.0.1:6380> slaveof 127.0.0.1 6379
OK

redis81:

#SLAVEOF IP地址  端口
127.0.0.1:6381> slaveof 127.0.0.1 6379
OK

这个时候，我们在从机使用INFO命令就可以查看主从关系了：

info replication

而此时我们去主机redis79中使用同样的命令进行查看：

现在我们的一主二从的关系就成功搭建好了！

提示：如果要将从机变成主机，我们只需要在从机执行以下命令，即可让自己变为主机。

SLAVEOF no one

四、知识讲解

知识一

主机可以进行读写操作，而从机只能读操作。

注意：主机中的所有信息和数据，都会自动被从机保存。

主机：

127.0.0.1:6379> set key1 v1
OK
127.0.0.1:6379> get key1
"v1"

从机：

127.0.0.1:6380> get key1  
"v1"
127.0.0.1:6380> set key2 v2    #进行写操作就会报错，提示从机只能进行读操作
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

知识二

主机如果宕机了，从机依旧可以读取到主机宕机前的数据，但仍然没有写操作，如果主机恢复过来了，从机依旧可以获取到主机写的数据。

（1）停止主机进程（演示主机宕机了）

停止进程的命令：

kill -9 pid #pid为redis进程号

（2）从机获取宕机前主机写入的数据

可以发现，能够顺利拿到，但仍然是无法进行写操作的。

（3）恢复主机

redis-server redis79.conf

（4）主机重新写入数据，从机获取最新数据。

主机写入数据：

127.0.0.1:6379> set k2 yixin
OK

从机读取最新数据：

127.0.0.1:6380> get k2
"yixin"

知识三

两种配置方式下的从机断开情况

a、命令行设置主从关系

从机断开了，其重新连接后变为主机，能拿到断开之前的数据，但拿不到主机新写入的值，如果重新设置主从关系，就可以拿到主机全部的数据了。

（1）停止从机进程。

（2）主机写入新数据。

127.0.0.1:6379> set k3 new
OK

（3）重新启动从机服务器。

redis-server redis80.conf

（4）尝试获取从机宕机前主机写入的数据，发现可以拿到。

127.0.0.1:6380> get k1
"v1"

（5）尝试获取从机宕机期间主机写入的数据，发现无法拿到了。

127.0.0.1:6380> get k3
(nil)

此次我们可以进行查看主从关系，由于是命令行配置的，所以重启之后又变回主机了。

127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:0

（6）如果要拿到主机的所有数据，只要执行以下命令重新配置主从关系就可以了。

slaveof 127.0.0.1 6379

b、配置文件设置的主从关系

从机断开后，重新连接，也是可以拿到主机的全部数据的。

（1）修改配置文件redis80.conf,添加主从关系。

#指定主机的ip与port
slaveof 127.0.0.1 6379

（2）主机添加新数据

127.0.0.1:6379> set k5 hello
OK

（3）重新启动redis80服务器。

redis-server redis80.conf

（4）获取从机宕机期间主机新写入的数据，发现现在可以顺利拿到了。

127.0.0.1:6380> get k5
"hello"

我们来查看6380的主从关系，可以发现在重启的时候就已经设置好主从关系了。

五、复制原理

（1）Slave 启动成功连接到 Master 后会发送一个sync同步命令

（2）Master 接到命令，启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令，在后台进程执行完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，并完成一次完全同步。

（3）全量复制：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。

（4）增量复制：Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步。

注意：只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行！ 我们的数据一定可以在从机中看到。

六、主从模式的优缺点

优点

（1）同一个Master可以同步多个Slaves。
（2）Slave同样可以接受其它Slaves的连接和同步请求，这样可以有效的分载Master的同步压力。因此我们可以将Redis的Replication架构视为图结构。
（3）Master Server是以非阻塞的方式为Slaves提供服务。所以在Master-Slave同步期间，客户端仍然可以提交查询或修改请求。
（4）Slave Server同样是以非阻塞的方式完成数据同步。在同步期间，如果有客户端提交查询请求，Redis则返回同步之前的数据。
（5）为了分载Master的读操作压力，Slave服务器可以为客户端提供只读操作的服务，写服务仍然必须由Master来完成。即便如此，系统的伸缩性还是得到了很大的提高。
（6）Master可以将数据保存操作交给Slaves完成，从而避免了在Master中要有独立的进程来完成此操作。
（7）支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离。

缺点

（1） Redis 主从模式不具备自动容错和恢复功能，如果主节点宕机，Redis 集群将无法工作，此时需要人为干预，将从节点提升为主节点。
（2） 如果主机宕机前有一部分数据未能及时同步到从机，即使切换主机后也会造成数据不一致的问题，从而降低了系统的可用性。
（3） 因为只有一个主节点，所以其写入能力和存储能力都受到一定程度地限制。
（4） 在进行数据全量同步时，若同步的数据量较大可能会造卡顿的现象。

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