一、redis主从架构

（一）复制的工作过程：

主库会基于ping check方式检查从库是否在线，如果在线则直接同步数据文件至从服务端，从服务端也可以主动发送同步请求到主服务端，主库如果是启动了持久化功能时，会不断的同步数据到磁盘上，主库一旦收到从库的同步请求时，主库会将内存中的数据做快照，然后把数据文件同步给从库，从库得到以后是保存在本地文件中（磁盘），而后则把该文件装载到内存中完成数据重建。

1、启动redis slave

2、slave会向master发送同步命令，请求主库上的数据，不论从是第一次连接，还是非第一次连接，master此时都会启动一个后台的子进程将数据快照保存在数据文件中，然后把数据文件发送给slave

3、slave收到数据文件以后会保存到本地，而后把文件重载装入内存

 主从工作原理

1. 从库发起同步请求

2. 主库收到请求后执行bgsave保存当前内存里的数据到磁盘

3. 主库将持久化的数据发送给从库的数据目录

4. 从库收到主库的持久化数据之后，先清空自己当前内存中的所有数据

5. 从库将主库发送过来持久化文件加载到自己的内存中。

（二）特点：

1、一个Master可以有多个Slave；

2、支持链式复制(一个slave也可以是其他的slave的slave)；

3、Master以非阻塞方式同步数据至slave(master可以同时处理多个slave的读写请求，salve端在同步数据时也可以使用非阻塞方式)；

（三）启动复制功能：

1、 在cong12上安装redis

参照上面cong11主机的安装操作。过程略

2、 配置slave的主

[root@cong12 ~]# vim /usr/local/redis/etc/redis.conf

replicaof 192.168.1.11 6379 #指定master IP，端口

masterauth 123456 #指定主redis连接认证密码

3、 重启redis服务

[root@cong12 ~]# redis-cli shutdown

[root@cong12 ~]# redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

4、 看看主从信息

[root@cong12 ~]# redis-cli -h 192.168.1.12

192.168.1.12:6379> info replication  #查看主从信息

 注意：如果master使用requirepass开启了认证功能，从服务器要使用masterauth <PASSWORD>来连入服务请求使用此密码进行认证；

5、 测试

 在cong11插入数据

[root@cong11 ~]# redis-cli -a 123456

127.0.0.1:6379> set test aa

OK

127.0.0.1:6379> get test

"aa"

1.3.5.2、 在cong12查看同步信息

192.168.1.12:6379> keys *

1) "test"

192.168.1.12:6379> get test

"aa"

二、使用sentinel实现主从架构高可用

redis主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。

（一）sentinel的工作过程：

 sentinel即可以部署在另外的主机上也可以部署在redis主机上，sentinel既能监控又能提供配置功能，向sentinel指明主redis服务器即可（仅监控主服务器），sentinel可以从主服务中获取主从架构信息，并分辨从节点。sentinel可以监控当前整个主从服务器架构的工作状态，一旦发现master离线的情况，sentinel会从多个从服务器中选择并提升一个从节点成为主节点，当主节点被从节点取代以后，那么IP地址则发生了变化，客户之前连接的主节点IP无法连接，此时可以向sentinel发起查询请求，sentinel会告知客户端新的主节点的IP，所以sentinel是redis在主从架构中实现高可用的解决方案。为了防止sentinel误判和单点故障，sentinel也应该部署为集群，sentinel多个节点同时监控redis主从架构，一旦有一个sentinel节点发现redis的主节点不在线时的情况，sentinel会与其他的sentinel节点协商，看其他的sentinel节点是否也同样发现redis的主节点不在线，如果sentinel的多个点节点都发现redis的主节点都为离线，那么则判定redis主节点为离线状态，以此方式避免误判，同样也避免了单点故障。

（二）sentinel：

1、用于管理多个redis服务实现HA；

2、监控多个redis服务节点

3、自动故障转移

sentinel是一个分布式系统，可以在一个架构中运行多个sentinel进程，多个进程之间使用“流言协议”接收redis主节点是否离线，并使用“投票协议”是否实现故障转移，选择哪一个redis的从服务器成为主服务器

该方案有个缺陷：因为主从实例地址(IP，PORT)是不同的，当故障发生进行主从切换后，应用程序无法知道新地址，在Jedis2.2.2中新增了对Sentinel的支持，应用通过redis.clients.jedis.JedisSentinelPool.getResource()取得的Jedis实例会及时更新到新的主实例地址。

Jedis是Redis官方推荐的Java连接开发工具。要在Java开发中使用好Redis中间件，必须对Jedis熟悉才能写成漂亮的代码。运维人员不下需要关心redis集群连接接，这个是开发人员作的工作。如果要提供统一访问出口。可以使用Twemproxy中间件部署集群。

（三）Redis配置哨兵模式

1、配置reids的主从

Reids可以在一台机器上启动多个进程，即在一台主机上开启3个redis进程，相当于3台redis服务器。也可以在3台不同的服务器上进行搭建redis。

这里配置配置3个哨兵和1主2从的Redis服务器来演示这个过程。

		P地址
edis		92.168.1.11	379
edis		92.168.1.12	379
edis		92.168.1.13	379
entinel		92.168.1.11	6379
entinel		92.168.1.12	6379
entinel		92.168.1.13	6379

先配置redis的主从服务器

1、 第1台redis配置（主redis）

第一台就用我们上面配置好的reids（cong11）

[root@cong11 ~]# mkdir /var/log/redis

[root@cong11 ~]# cd /usr/local/redis/etc/

[root@cong11 etc]# vim redis.conf

…………省略部分内容

logfile "/var/log/redis/redis_6379.log"

masterauth 123456 #主从切换需要用到密码，如果你redis设置了密码

我问一下，如果该主机为master，为什么还要设置主从切换密码？

答:答对即明白

重启redis服务：

[root@cong11 ~]# pkill redis-server

[root@cong11 ~]# redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

查看redis的端口监听

[root@cong11 ~]# netstat -anplt | grep redis

tcp 0   0 192.168.1.11:6379   0.0.0.0:*    LISTEN      69582/redis-server  

2、 第2台redis配置（从redis）

就用我们上面安装好的redis（cong12）

[root@cong12 ~]# mkdir /var/log/redis      #创建日志目录

[root@cong12 ~]# mkdir -p /redis/data      #创建第2台数据保存目录

[root@cong12 ~]# vim /usr/local/redis/etc/redis.conf      #修改配置文件

………..省略部分内容

bind 127.0.0.1 192.168.1.12

port 6379

requirepass 123456 

pidfile /var/run/redis_6379.pid #修改pid文件为redis_6380.pid

logfile "/var/log/redis/redis_6379.log" #修改log文件路径

dir /redis/data #修改RDB目录

replicaof 192.168.1.11 6379  #指定master的IP和端口

masterauth 123456 #指定master登陆密码

重启redis服务：

[root@cong12 ~]# pkill redis-server

[root@cong12 ~]# redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

查看redis的端口监听：

 查看主从信息：

3、 第3台redis配置（从redis）

在cong13主机上安装redis，参考前面redis的安装部分。

[root@cong13 ~]# mkdir -p /redis/data

[root@cong13 ~]# mkdir /var/log/redis

[root@cong13 ~]# cp redis-7.4.1/redis.conf /usr/local/redis/etc/

[root@cong13 ~]# vim /usr/local/redis/etc/redis.conf

………….省略部分内容

daemonize yes

bind 127.0.0.1 192.168.1.13

port 6379

requirepass 123456 

pidfile /var/run/redis_6379.pid #修改pid文件为redis_6380.pid

logfile "/var/log/redis/redis_6379.log" #修改log文件路径

dir /redis/data #修改RDB目录

replicaof 192.168.1.11 6379  #指定master的IP和端口

masterauth 123456

重启redis服务：

[root@cong13 ~]# redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

查看redis的端口监听：

 查看主从信息：

 在主redis中查看主从信息：

4、 添加开机启动（3台redis）

[root@cong11 ~]# echo "redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf" >> /etc/rc.local 

[root@cong12 ~]# echo "redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf" >> /etc/rc.local

[root@cong13 ~]# echo "redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf" >> /etc/rc.local

[root@cong11 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

[root@cong12 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

[root@cong13 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

5、 测试主从

[root@cong11 ~]# redis-cli -p 6379

127.0.0.1:6379> auth 123456

OK

127.0.0.1:6379> set key1 abc

OK

127.0.0.1:6379> get key1

"abc"

 [root@cong12 ~]# redis-cli -p 6379

127.0.0.1:6379> auth 123456

OK

127.0.0.1:6379> get key1

"abc"

 [root@cong13 ~]# redis-cli -p 6379

127.0.0.1:6379> auth 123456

OK

127.0.0.1:6379> get key1

"abc"

（三） 部署sentinel：

三个sentinel节点的sentinel.conf文件配置一样，如果是在同一个主机上，则需要使用不同的端口号。

1、 生成sentinel配置文件

redis-sentinel可以理解为运行有着特殊代码的redis，redis自身也可以运行sentinel，sentinel也依赖配置文件，在redis解压目录下有一个sentinel.conf文件，copy一份进行修改用于保存sentinel不断收集的状态信息.

[root@cong11 ~]# cd redis-7.4.1

[root@cong11 redis-7.4.1]# cp sentinel.conf /usr/local/redis/etc/

2、 修改sentinel.conf配置文件

配置3个哨兵，每个哨兵的配置都是一样的。在Redis安装目录下有一个sentinel.conf文件，copy一份进行修改。

[root@cong11 ~]# vim /usr/local/redis/etc/sentinel.conf  #标红的部分需修改

daemonize yes

bind 0.0.0.0 #添加监控IP，一定要写0.0.0.0，不然主从切换不了

logfile "/var/log/redis/sentinel_26379.log"

sentinel monitor mymaster 192.168.1.11 6379 2   #修改master IP

# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum> //此项可以出现多次，可以监控多组redis主从架构，此项用于监控主节点 <master-name> 自定义的主节点名称，<ip> 主节点的IP地址，<redis-port>主节点的端口号，<quorum>主节点对应的quorum法定数量，是一个大于sentinel数量一半的值，所以sentinel数量尽量为奇数个，如果sentinel有3个，则指定为2即可，如果有4个，不能够指定为2，避免导致集群分裂，注意，<master-name>为集群名称，可以自定义，如果同时监控有多组redis集群时，<master-name>不能相同。

注：最后数字2表示如果有两个sentinel认为master挂了，则这个master即认为不可用；

sentinel auth-pass mymaster 123456 #添加这一行

# sentinel auth-pass <master-name> <password>

# sentinel author-pass定义服务的密码，mymaster是服务名称，123456是Redis服务器密码

sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000

#sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds> //默认30秒，sentinel会通过ping来判断master是否存活，如果在30秒内master返回pong给sentinel,则认为master是好的,否则sentinel认为master不可用。

sentinel parallel-syncs mymaster 1

#sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves> //当Sentinel节点集合对主节点故障判定达成一致时，Sentinel领导者节点会做故障转移操作，选出新的主节点，原来的从节点会向新的主节点发起复制操作，限制每次向新的主节点发起复制操作的从节点个数为1

sentinel failover-timeout mymaster 180000

#sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds> //故障转移超时时间，在指定时间没能完成则判定为失败，单位为毫秒（默认为180秒）

注：

Redis Sentinel中的身份验证

当一个master配置为需要密码才能连接时，客户端和slave在连接时都需要提供密码；

master通过requirepass设置自身的密码，不提供密码无法连接到这个master；

slave通过masterauth来设置访问master时的密码；

但是当使用了sentinel时，由于一个master可能会变成一个slave，一个slave也可能会变成master，所以需要同时设置上述两个配置项。

 将cong11上配置好的sentinel.conf文件拷贝给cong12、cong13。

[root@cong11 ~]# cd /usr/local/redis/etc/

[root@cong11 etc]# scp sentinel.conf root@192.168.1.12:/usr/local/redis/etc/

[root@cong11 etc]# scp sentinel.conf root@192.168.1.13:/usr/local/redis/etc/

3、 启动方式：

sentinel节点有两种启动方法：

# redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf

或者：

# redis-server /usr/local/redis/etc/sentinel.conf --sentinel

注意启动的顺序。首先是主机的Redis服务进程，然后启动从机的服务进程，最后启动3个哨兵的服务进程。

[root@cong11 etc]# redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf

[root@cong12 ~]# redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf

[root@cong13 ~]# redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf

添加开机启动：

[root@cong11 ~]#echo "redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf" >> /etc/rc.local  

[root@cong12 ~]#echo "redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf" >> /etc/rc.local

[root@cong13 ~]#echo "redis-sentinel /usr/local/redis/etc/sentinel.conf" >> /etc/rc.local

查看端口监听：

 Cong12和cong13也一样。

4、 检查整个集群的状态：

[root@cong11 etc]# redis-cli -h 192.168.1.11 -p 26379

192.168.1.11:26379> info sentinel    #看到如下信息说明配置成功

# 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=192.168.1.11:6379,slaves=2,sentinels=3

检查整个集群的状态

192.168.1.11:26379> client list

id=3 addr=192.168.1.12:35149 fd=13 name=sentinel-bbded0b7-cmd age=416 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=0 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping

id=4 addr=192.168.1.13:37022 fd=15 name=sentinel-31d3685a-cmd age=408 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=0 qbuf-free=32768 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=ping

id=5 addr=192.168.1.11:49514 fd=17 name= age=101 idle=0 flags=N db=0 sub=0 psub=0 multi=-1 qbuf=26 qbuf-free=32742 obl=0 oll=0 omem=0 events=r cmd=client

注：当我们启动主从节点和sentinel节点后，sentinel.conf配置文件会自动添加或修改参数

5、 测试：

测试自动failover

可以通过跟踪sentinel的日志文件查看failover切换

1） 关闭master 

[root@cong11 ~]# ps -ef | grep redis

 [root@cong11 ~]# kill -9 70043

2） 查看主从状态

[root@cong11 ~]# redis-cli -h 192.168.1.11 -p 26379

192.168.1.11:26379> 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=192.168.1.13:6379,slaves=2,sentinels=3

或

[root@cong11 ~]# redis-cli -h 192.168.1.11 -p 26379

192.168.1.11:26379> sentinel masters

1) 1) "name"

2) "mymaster"

3) "ip"

4) "192.168.1.13"

5) "port"

6) "6379"

   ………….

192.168.1.11:26379> sentinel slaves mymaster

1) 1) "name"

2) "192.168.1.11:6379"

3) "ip"

4) "192.168.1.11"

5) "port"

6) "6379"

7) "runid"

8) "4e28d6c4515dd61ed296ece6e7450827bc6d2b16"

9) "flags"

10) "slave"

………….

2) 1) "name"

2) "192.168.1.12:6379"

3) "ip"

4) "192.168.1.12"

5) "port"

6) "6379"

7) "runid"

8) "e16264a30605fc49f8edc1c2b37bffee2a6b7ce4"

9) "flags"

10) "slave"

3） 启动主服务器

重启修复好的旧master之后，会自动成为新master的从库

[root@cong11 etc]# redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf

4） 查看主从状态

[root@cong11 etc]# redis-cli -h 192.168.1.11 -p 6379

192.168.1.11:6381> auth 123456

OK

192.168.1.11:6381> info replication

 在新的主redis上查看主从信息：

[root@cong13 ~]# redis-cli -p 6379

127.0.0.1:6379> auth 123456

OK

127.0.0.1:6379> info replication

  由以上测试可见，主的故障离线后，sentinel重新选了其一个从reids成为了新的主节点，在原来的主节点重新上线后，仍然不会恢复为主节点。

总结：

Failover过程分析：

sentinel节点会定期通过ping检测redis的master是否存活，一旦master crash,

首先sentinel自己会主观认为master crash,然后三个sentinel之间彼此通信，只要有两个sentinel节点认为master crash,则客观认为master crash，

接着三个sentinel节点会投票，得到两票的一个sentinel会去执行failover,

最后master 30s之内没有响应sentinel才会真正的failover;

一旦挂掉的旧master修复，重新启动后，会作为新master的从库存在；