Redis クラスターのマスター/スレーブ モードの詳細な説明

この記事では、Redis に関する関連知識を提供します。主にクラスターに関連する問題を紹介し、マスター/スレーブ クラスターなどを含むマスター/スレーブ モードについて詳しく説明します。見てください、皆さんのお役に立てれば幸いです。

推奨される学習: Redis ビデオ チュートリアル

1. クラスターが必要な理由は何ですか?

実際の開発では、次の理由により、エンジニアリング プロジェクトで 1 つの Redis のみを使用することはできません。

(1) 構造 から、単一の Redis サーバーには 単一障害点 があり、1 つのサーバーがすべてのリクエストの負荷を処理する必要があります。 高圧力 ;

(2) 容量の点では、単一のRedisサーバーのメモリ容量は制限されています。 Redis サーバーです メモリ容量は 256G で、すべてのメモリを Redis ストレージ メモリとして使用することはできません 一般に、1 つの Redis で使用される最大メモリは 20G を超えてはなりません。

(3) 単一 Redis サーバーの 読み取りおよび書き込みパフォーマンスは制限されており、 クラスターを使用すると読み取りおよび書き込みパフォーマンスを向上させることができます。書き込み能力。

2. マスター/スレーブ モード

はじめに

現在、Redis には 3 つのクラスター モードがあります。マスター/スレーブ モード、センチネル モード、クラスター モード; マスター/スレーブ モードは、3 つのモードの中で最も単純です。マスター/スレーブ レプリケーションでは、 は Redis サーバーのデータを指します. 他の Redis サーバーにコピーします。前者をマスターノード(マスター/リーダー)、後者をスレーブノード(スレーブ/フォロワー)と呼びます。

##注:

(1)

データ レプリケーションは一方向です

、マスターノードからスレーブノードへのみ。 マスターは主に書き込み用、スレーブは主に読み取り用です。 (2)デフォルトでは、各 Redis サーバーは マスター ノード
; (3)マスター ノードは複数のスレーブ ノードを持つことができます (またはスレーブ ノードなし)、ただし スレーブ ノードはマスター ノードを 1 つだけ持つことができます
。

関数

1、

データ冗長性

: メインホットデータのバックアップは、永続化に加えてデータの冗長化方法であるレプリケーションによって実現されます。 2. 障害回復
: マスター ノードに問題が発生した場合、スレーブ ノードは迅速な障害回復を実現するためのサービスを提供できます。これは実際には一種のサービス冗長です。 3. 高可用性の基礎 (クラスター)
: マスター/スレーブ レプリケーションは依然としてセンチネルとクラスターの実装の基礎です。 Redis の高可用性の基礎。 4. ロードバランシング
: マスター/スレーブレプリケーションに基づいて、読み取り/書き込み分離と組み合わせることで、マスターノードは書き込みサービスを提供でき、スレーブノードは書き込みサービスを提供できます。読み取りサービス (つまり、書き込み Redis データはマスター ノードに接続し、Redis データはスレーブ ノードから読み取る必要があります) を使用してサーバー負荷を共有します。特に書き込みが少なく読み取りが多いシナリオでは、読み取り負荷を複数のノードで共有します。スレーブ ノードにより、Redis サーバーの同時実行性が大幅に向上します。 たとえば、当社の電子商取引 Web サイトで、 商品をアップロードする必要があるのは 1 回だけですが、ユーザーは複数回閲覧できます

つまり、 "

書き込みを減らし、より多く読む" この場合、マスター/スレーブ レプリケーションを使用して読み取りと書き込みを分離できます ,サーバーへの負荷を軽減します#：#

3. マスター/スレーブ クラスターの構築

3.1. 準備作業

1. 3 つの設定ファイルをコピーします (元の名前: redis.conf)、名前変更: redis79.conf、redis80.conf,redis81.conf。

2. 設定ファイルの変更

(1) redis79 の変更.conf

ポート番号を変更します

port 6379

実行するように設定します背景

daemonize:yes

#ログ ファイルの名前を設定します##

logfile “6379.log"

#名前を設定しますdb ファイルの

dbfilename dump6379.rdb

(2)

redis80.conf を変更します

#ポート番号を変更します

port 6380

バックグラウンドで実行するように設定します

#

daemonize:yes

記録プロセス ID ファイル名を設定します

pidfile /var/run/redis_6380.pid

# ログ ファイルの名前を設定します

#

logfile “6380.log"

##db ファイルの名前を設定します

dbfilename dump6380.rdb

(3) redis81.conf

# を変更します

##ポート番号を変更します

port 6381

#バックグラウンドで実行するように設定します

daemonize:yes

#記録プロセス ID ファイル名を設定します

pidfile /var/run/redis_6381.pid

ログ ファイルの名前を設定します

# #

logfile “6381.log"

db ファイルの名前を設定します

dbfilename dump6381.rdb

#これらの属性の機能は次のとおりです:

pid(port ID): プロセスの ID とロックされたファイル バンドを記録します。プログラムが複数回起動されるのを防ぎます。

logfile

: ログ ファイルの場所をクリアします。 dbfilename

: dumpxxx.file #永続ファイルの場所

port: 占有されているポートプロセス番号
#3.2. 1 つのマスターと 2 つのスレーブを設定します
Redis サーバーを起動します

注

: デフォルトでは、各 Reid サーバーはマスター ノードであり、マスター/スレーブ ノードを構築したい場合は、スレーブ マシン上に構築するだけで済みます。

redis79

、redis80

、

# をそれぞれ開始します。 ##redis81

サーバー。

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

次のコマンドを使用して、起動が成功したかどうかを確認します:

 ps -ef|grep redis

クライアントを 3 つ開きますWindows 、3 つの Redis サーバーの操作に対応します。

コマンドを入力します:

どの Redis を開くかを知るにはポートを指定する必要があることに注意してください。

ウィンドウ 1:

redis-cli -p 6379

ウィンドウ 2:

redis-cli -p 6380

ウィンドウ 3:

redis-cli -p 6381

マスター/スレーブ関係の設定

redis79

をプライマリ ノード

として設定し、

redis80

と

redis81

を From として設定します。ノード

。

ホストの IP アドレスとポート番号を設定することは、ホストを上司として認識したいことと同じです。 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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