Contoh analisis replikasi tuan-hamba, pengawal dan pengelompokan dalam Redis

1. Replikasi tuan-hamba Redis

1. Gambaran keseluruhan replikasi tuan-hamba

Replikasi tuan-hamba menyalin data dari satu pelayan Redis ke pelayan Redis yang lain proses. Yang pertama dipanggil nod induk (Master), dan yang terakhir dipanggil nod hamba (Replikasi data adalah sehala, dan hanya boleh dari nod induk ke nod hamba.

Secara lalai, setiap pelayan Redis ialah nod induk; dan nod induk boleh mempunyai berbilang nod hamba, tetapi nod hamba hanya boleh mempunyai satu nod induk. [Cadangan berkaitan: Tutorial video Redis]

2. Peranan replikasi tuan-hamba

● 数据冗余: Replikasi tuan-hamba melaksanakan sandaran panas data, yang tahan lama Alternatif kepada lebihan data.
● 故障恢复: Apabila masalah berlaku pada nod induk, nod hamba boleh menyediakan perkhidmatan untuk mencapai pemulihan kegagalan yang cepat, ia sebenarnya adalah sejenis redundansi perkhidmatan.
● 负载均衡: Berdasarkan replikasi tuan-hamba, digabungkan dengan pemisahan membaca dan menulis, nod induk boleh menyediakan perkhidmatan penulisan dan nod hamba boleh menyediakan perkhidmatan membaca (iaitu, semasa menulis data Redis, aplikasi bersambung ke nod induk, dan apabila membaca data Redis Aplikasi bersambung ke nod hamba) untuk berkongsi beban pelayan terutamanya dalam senario kurang menulis dan membaca lebih banyak, berkongsi beban baca melalui berbilang nod hamba boleh meningkatkan dengan ketara; kesesuaian pelayan Redis.
● 高可用基石: Sebagai tambahan kepada fungsi di atas, replikasi tuan-hamba juga merupakan asas untuk pelaksanaan sentinel dan kelompok Oleh itu, replikasi tuan-hamba adalah asas ketersediaan tinggi Redis.

3. Proses replikasi Master-slave

(1) Jika proses mesin Slave dimulakan, ia akan menghantar data ke mesin Induk Hantar arahan "arahan penyegerakan" untuk meminta sambungan segerak.
(2) Sama ada sambungan pertama atau penyambungan semula, mesin Master akan memulakan proses latar belakang untuk menyimpan petikan data ke fail data (melaksanakan operasi RDB Pada masa yang sama, Master juga akan merekod dan cache). semua arahan yang mengubah suai data dalam fail data.
(3) Selepas proses latar belakang menyelesaikan operasi caching, mesin Master akan menghantar fail data ke mesin Slave akan menyimpan fail data ke cakera keras dan kemudian memuatkannya ke dalam memori Mesin induk akan mengubah suai fail data Semua operasi pada data dihantar ke mesin Slave pada masa yang sama. Jika Hamba gagal dan menyebabkan masa henti, ia akan menyambung semula secara automatik apabila ia kembali normal.
(4) Selepas mesin Master menerima sambungan daripada mesin Slave, ia menghantar fail data lengkapnya ke mesin Slave Jika Master menerima beberapa permintaan penyegerakan daripada Slave pada masa yang sama, Master akan memulakan penyegerakan. meminta di latar belakang proses untuk menyimpan fail data dan kemudian menghantarnya ke semua mesin hamba untuk memastikan bahawa semua mesin hamba adalah normal.

4. Sediakan replikasi tuan-hamba Redis

4.1 Konfigurasi IP Pelayan

服务器	主机名	IP
Master节点	master	192.168.122.10
Slave1节点	slave1	192.168.122.11
Slave2节点	slave2	192.168.122.12

4.2 Persekitaran firewall setiap pelayan

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0

4.3 Pemasangan Redis pada setiap pelayan

Butiran pemasangan Redis boleh didapati dalam blog sebelum ini :
NoSQL Penjelasan terperinci tentang redis

传入安装包到/opt目录
yum install -y gcc gcc-c++ make
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
......
Please select the redis executable path []
#输入/uar/local/redis/bin/redis-server
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

4.4 Ubah suai fail konfigurasi Redis (operasi nod induk)

Induk: 192.168.122.10

rreee

4.5 Ubah suai fail Konfigurasi Redis (Operasi nod hamba)

Slave1: 192.168.122.11

[root@master ~]# vim /etc/redis/6379.conf
 
##70行，修改监听地址为0.0.0.0，表示监听任何地址
bind 0.0.0.0
##137行，开启守护进程
daemonize yes
##172行，指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
##264行，指定工作日志
dir /var/lib/redis/6379
##700行，开启AOF持久化功能
appendonly yes

Slave2: 192.168.122.12 🎜>4.6 Sahkan Kesan tuan-hamba

4.6.1 Lihat log pada nod Induk

[root@slave1 utils]# vim /etc/redis/6379.conf 
 
##70行，修改监听地址为0.0.0.0，表示监听任何地址
bind 0.0.0.0
##137行，开启守护进程
daemonize yes
##172行，指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
##264行，指定工作日志
dir /var/lib/redis/6379
##288行，添加要同步的Master节点IP和端口
replicaof 192.168.122.10 6379
##700行，开启AOF持久化功能
appendonly yes
 
[root@slave1 utils]# /etc/init.d/redis_6379 restart
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...

4.6.2 Sahkan nod hamba pada nod Induk

[root@slave2 utils]# vim /etc/redis/6379.conf 
 
##70行，修改监听地址为0.0.0.0，表示监听任何地址
bind 0.0.0.0
##137行，开启守护进程
daemonize yes
##172行，指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
##264行，指定工作日志
dir /var/lib/redis/6379
##288行，添加要同步的Master节点IP和端口
replicaof 192.168.122.10 6379
##700行，开启AOF持久化功能
appendonly yes
 
[root@slave2 utils]# /etc/init.d/redis_6379 restart
Stopping ...
Redis stopped
Starting Redis server...

2. Mod Redis Sentinel

1. Fungsi teras mod Sentinel

Berdasarkan replikasi master-slave, Sentinel memperkenalkan failover automatik nod induk.

2. Prinsip Mod Sentinel

Sentinel ialah sistem teragih yang digunakan untuk memantau setiap pelayan dalam struktur tuan-hamba Apabila berlaku kegagalan Master baru dipilih melalui mekanisme pengundian dan semua Hamba disambungkan kepada Guru baru. Oleh itu, bilangan keseluruhan kluster yang menjalankan Sentinel mestilah tidak kurang daripada 3 nod.

3. Peranan mod sentinel

●

: Sentinel akan terus menyemak sama ada nod induk dan nod hamba beroperasi secara normal. ● : Apabila nod induk gagal berfungsi dengan betul, Sentinel akan memulakan operasi failover automatik Ia akan menaik taraf salah satu nod hamba nod induk yang gagal kepada nod induk baharu dan membiarkan nod hamba lain berubah. untuk meniru nod induk baharu.

●

: Sentinel boleh menghantar hasil failover kepada pelanggan. 监控
自动故障转移4. Struktur Mod Sentinel
通知提醒

Struktur sentinel terdiri daripada dua bahagian, nod sentinel dan nod data:

● Nod sentinel: Sistem sentinel terdiri daripada satu atau lebih Terdiri daripada nod, nod sentinel ialah nod redis khas yang tidak menyimpan data. ● Nod data: Nod induk dan nod hamba ialah kedua-dua nod data.

5. Cara mod pengawal berfungsi

Permulaan sentinel bergantung pada mod tuan-hamba, jadi mod tuan-hamba mesti dipasang Mari lakukan mod pengawal seterusnya mod Sentinel perlu digunakan pada semua nod Sentinel akan memantau sama ada semua nod kerja Redis adalah normal Apabila terdapat masalah dengan Master, kerana nod lain telah terputus hubungan dengan master nod, mereka akan mengundi, dan lebih separuh daripada undian akan dibuang Ia akan dianggap bahawa memang ada masalah dengan Guru ini, dan kemudian bilik sentinel akan dimaklumkan, dan kemudian salah seorang Hamba akan dipilih sebagai. Guru baru.

6. Mekanisme Failover

Nod sentinel sentiasa memantau sama ada nod induk telah gagal. Nod sentinel akan menghantar arahan ping sekali setiap saat untuk melakukan pengesanan degupan jantung dan menghantar hasilnya ke nod induk, nod hamba dan nod sentinel lain. Jika nod induk tidak membalas dalam julat masa tertentu atau membalas dengan mesej ralat, maka sentinel akan berfikir bahawa nod induk berada di luar talian secara subjektif (secara unilateral). Apabila lebih separuh daripada nod sentinel percaya bahawa nod induk secara subjektif di luar talian, ia akan berada di luar talian secara objektif.

• Apabila nod induk gagal, nod sentinel akan melaksanakan mekanisme pemilihan melalui algoritma Raft (algoritma pilihan raya) untuk bersama-sama memilih nod sentinel sebagai ketua untuk bertanggungjawab mengendalikan failover dan kegagalan nod induk. Oleh itu, bilangan hos dalam gugusan Sentinel mestilah tidak kurang daripada tiga nod.

• Nod sentinel pemimpin melakukan failover Prosesnya adalah seperti berikut:

  ● Tingkatkan nod hamba kepada nod induk baharu dan biarkan nod hamba lain menghala ke nod induk baharu;

  ● Jika nod induk asal pulih, ia juga akan menjadi nod induk dan menghala ke nod induk baharu; ● Beritahu klien bahawa nod induk telah ditukar.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa objektif luar talian ialah konsep yang unik kepada nod induk jika nod hamba dan nod sentinel gagal, selepas berada di luar talian secara subjektif oleh sentinel, tidak akan ada operasi luar talian dan failover objektif berikutnya.

• 
  
  
  7 Pemilihan nod induk
  

Tapis yang tidak sihat (luar talian) dan tiada balasan kepada sentinel The slave. nod yang ping bertindak balas.

Pilih nod hamba dengan konfigurasi keutamaan tertinggi dalam fail konfigurasi (keutamaan replika, nilai lalai ialah 100).
Pilih nod hamba dengan offset salinan terbesar, iaitu salinan paling lengkap.
• 8. Membina Mod Sentinel Redis

Konfigurasi IP Pelayan 8.1

8.2 各服务器防火墙环境

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0

8.3 修改Redis哨兵模式的配置文件（所有节点操作）

vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
 
##17行，取消注释，关闭保护模式
protected-mode no
##21行，Redis哨兵默认的监听端口
port 26379
##26行，指定sentienel为后台启动
daemonize yes
##36行，指定日志存放路径
logfile "/var/log/sentinel.log"
##65行，指定数据库存放路径
dir "/var/lib/redis/6379"
##84行，修改，指定该哨兵节点监控192.168.122.10 6379这个主节点，该主节点的名称是mymaster
##最后的2的含义与主节点的故障判定有关；至少需要2个哨兵节点同意，才能判定故障并进行故障转移
sentinel monitor mymaster 192.168.122.10 6379 2
##113行，判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒（30秒）
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
##146行，故障节点的最大超时时间为180000毫秒（180秒）
sentinel failover-timeout mymaster 180000

8.4 启动哨兵模式

注意：需先启动master，再启动slave

cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &

8.5 查看哨兵信息

Master：192.168.122.10

[root@master redis-5.0.7]# redis-cli -p 26379 info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.122.10:6379,slaves=2,sentinels=3

三、Redis 群集模式

1. Redis集群的概述

集群，即Redis Cluster，是Redis 3.0开始引入的分布式存储方案。

2. Redis集群

Redis数据分布在多个节点（Node）组成的集群中。集群中的节点分为主节点和从节点；只有主节点负责读写请求和集群信息的维护；从节点只进行主节点数据和状态信息的复制。

3. Redis集群的作用

集群的作用，可以归纳为两点：

3.1 数据分区

数据分区（或称数据分片）是集群最核心的功能。
集群将数据分散到多个节点，一方面突破了Redis单机内存大小的限制，存储容量大大增加；另一方面每个主节点度可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力。
Redis单机内存大小受限问题，在介绍持久化和主从复制时都有体积；例如，如果单机内存太大，bgsave和bgrewriteaof的fork操作可能导致主进程阻塞，主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务，全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出。

3.2 高可用

该集群支持主从复制和类似哨兵一样的主节点自动故障转换功能，即使发生节点故障也能够继续为外部提供服务。

4. Redis集群的数据分片

● Redis集群引入了哈希槽的概念
● Redis集群有16384个哈希槽（编号0-16383）
● 集群的每个节点负责一部分哈希槽
● 每个key通过CRC16校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽，通过这个值，去找到所对应的节点，然后直接跳转到这个对应的节点上进行存取操作。

5. 哈希槽

5.1 哈希槽的分配

• 哈希槽可按照集群主机数平均分配（默认分配）
  以3个节点组成的集群为例：
  节点A包含0-5460号哈希槽
  节点B包含5461-10922号哈希槽
  节点C包含10923-16383号哈希槽

• 也可以根据主机的性能以及功能自定义分配
  以3个节点组成的集群为例：
  节点A性能最差，包含0-2000号哈希值
  节点B性能中等，包含2001-7000号哈希值
  节点C性能最强，包含7001-16383号哈希值

5.2 哈希槽的使用

集群搭建的时候，需要给集群的节点分配插槽，0~16383
在node1执行set a a

• 使用crc16算法对key进行计算，得到一个数字，然后对这个数字进行求余16384(crc16 : a = 26384l;26384 % 16384 = 10000)

• 查找包含10000的插槽的节点，找到了node2，自动跳转到node2

• 在node2上执行set a a命令

node3上执行get a

• a --> 10000

• 跳转到node2

• 在node2执行get a

6. Redis集群的主从复制模型

集群中具有A、B、C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少5461-10922这个范围的槽而不可以用。
以每个节点添加一个从节点A1、B1、C1整个集群便有了三个Master节点和三个Slave节点组成，在节点B失败后，集群选举B1位为新的主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。

7. 搭建Redis群集模式

7.1 服务器IP配置

redis的集群一般需要6个节点，3主3从。方便起见，这里在同一台服务器上模拟；
以端口号进行区分，3个主节点端口号6001/6002/6003，对应的从节点端口号6004/6005/6006。

服务器	主机名	IP	主端口	从端口
Node1节点	node	192.168.122.10	6001	6004
Node2节点	node	192.168.122.10	6002	6005
Node3节点	node	192.168.122.10	6003	6006

7.2 服务器防火墙环境

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0

7.3 创建集群配置目录及文件

[root@node ~]# cd /etc/redis
[root@node redis]# mkdir -p redis-cluster/redis600{1..6}
[root@node redis]# for i in {1..6}
> do
> cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
> cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
> done
[root@node redis]# ls -R redis-cluster/
redis-cluster/:
redis6001  redis6002  redis6003  redis6004  redis6005  redis6006
 
redis-cluster/redis6001:
redis-cli  redis.conf  redis-server
 
redis-cluster/redis6002:
redis-cli  redis.conf  redis-server
 
redis-cluster/redis6003:
redis-cli  redis.conf  redis-server
 
redis-cluster/redis6004:
redis-cli  redis.conf  redis-server
 
redis-cluster/redis6005:
redis-cli  redis.conf  redis-server
 
redis-cluster/redis6006:
redis-cli  redis.conf  redis-server

7.4 开启群集功能

仅以redis6001为例，其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，特别注意端口号的修改。

[root@node redis]# cd redis-cluster/redis6001
[root@node redis6001]# vim redis.conf 
 
##69行，注释掉bind项，默认监听所有网卡
#bind 127.0.0.1
##88行，修改，关闭保护模式
protected-mode no
##92行，修改，redis监听端口
port 6001
##136行，开启守护进程，以独立进程启动
daemonize yes
##832行，取消注释，开启群集功能
cluster-enabled yes
##840行，注销注释，群集名称文件设置
cluster-config-file nodes-6001.conf
##846行，注销注释，群集超时时间设置
cluster-node-timeout 15000
##700行，修改，开启AOF持久化
appendonly yes

7.5 启动redis节点

分别进入那六个文件夹，执行命令：“redis-server redis.conf”，来启动redis节点

[root@node redis6001]# for d in {1..6}
> do
> cd /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
> ^C
[root@node redis6001]# for d in {1..6}
> do
> cd /etc/redis/redis-cluster/redis600$d
> redis-server redis.conf
> done
[root@node1 redis6006]# ps -ef | grep redis
root        992      1  0 13:45 ?        00:00:07 /usr/local/redis/bin/redis-server 0.0.0.0:6379
root       2289      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6001 [cluster]
root       2294      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6002 [cluster]
root       2299      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6003 [cluster]
root       2304      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6004 [cluster]
root       2309      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6005 [cluster]
root       2314      1  0 14:41 ?        00:00:00 redis-server *:6006 [cluster]
root       2450   2337  0 14:50 pts/0    00:00:00 grep --color=auto redis

7.6 启动集群

[root@node redis6006]# redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:6004 127.0.0.1:6005 127.0.0.1:6006 --cluster-replicas 1

六个实例分为三组，每组一主一从，前面的做主节点，后面的做从节点。下面交互的时候需要输入yes才可以成功创建。
–replicas 1表示每个主节点有1个从节点。

7.7 测试集群

[root@node1 redis6006]# redis-cli -p 6001 -c
#加-c参数，节点之前就可以互相跳转
127.0.0.1:6001> cluster slots
#查看节点的哈希槽编号范围
1) 1) (integer) 0
#哈希槽起始编号
   2) (integer) 5460
#哈希槽终止编号
   3) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6001
#node节点主
      3) "18e59f493579facea29abf90ca4050f566d66339"
   4) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6004
#node节点从
      3) "2635bf6a0c286ef910ec5da03dbdc7cde308c588"
2) 1) (integer) 10923
   2) (integer) 16383
   3) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6003
      3) "51460d417eb56537e5bd7e8c9581c66fdd817b3c"
   4) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6006
      3) "51a75667dcf21b530e69a3242a3e9f81f577168d"
3) 1) (integer) 5461
   2) (integer) 10922
   3) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6002
      3) "6381d68c06ddb7ac43c8f7d7b8da0644845dcd59"
   4) 1) "127.0.0.1"
      2) (integer) 6005
      3) "375ad927116d3aa845e95ad5f0586306e7ff3a96"
127.0.0.1:6001> set num 1
OK
127.0.0.1:6001> get num
"1"
127.0.0.1:6001> keys *
1) "num"
127.0.0.1:6001> quit
[root@node1 redis6006]# redis-cli -p 6002 -c
127.0.0.1:6002> keys *
#6002端口无键值对
(empty list or set)
127.0.0.1:6002> get num
-> Redirected to slot [2765] located at 127.0.0.1:6001
"1"
#6002端口获取到num键位于6001端口，切换到6001端口并显示键值
127.0.0.1:6001> set key1 11111
-> Redirected to slot [9189] located at 127.0.0.1:6002
OK
#6001端口创建键值对，将其存至6002端口，并切换至6002端口
127.0.0.1:6002>

Atas ialah kandungan terperinci Contoh analisis replikasi tuan-hamba, pengawal dan pengelompokan dalam Redis. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!