Redis哨兵与集群

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-03-31 08:04 110阅读 0赞

参考博客：https://javaguide.cn/interview-preparation/teach-you-how-to-prepare-for-the-interview-hand-in-hand.html  
Redis 哨兵 着眼于高可用，在master宕机时会自动将slave提升为master，继续提供服务。  
Redis 集群 着眼于扩展性，在单个redis内存不足时，使用cluster进行分片存储。

## 主从复制 ##

我们把数据存到redis的一个节点，在另一个节点却能查询到，这是怎么实现的呢？  
主从复制

#### 什么是主从复制？ ####

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master/leader)，后者称为从节点(slave/follower);数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。  
Master以写为主，Slave 以读为主。  
默认情况下，每台Redis服务器都是主节点;且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点)，但一个从节点只能有一个主节点。  
与kafka的leader/follower不同的是，只有leader提供对外服务，follower只是被动地追随。Redis的主从复制都可以读写  
Kafka：主写主读  
Redis：主写从读（主从复制）

#### 主从复制的作用主要包括: ####

1、数据冗余︰主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。  
2、故障恢复∶当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复;实际上是一种服务的冗余。  
3、负载均衡∶在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载;尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。  
4、高可用(集群)基石︰除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

#### 为什么要使用主从复制: ####

一般来说，要将Redis运用于工程项目中，只使用一台Redis是万万不能的（宕机，因此一般会配置一主二从)，原因如下︰

1、从结构上，单个Redis服务器会发生单点故障，并且一台服务器需要处理所有的请求负载，压力较大;  
2、从容量上，单个Redis服务器内存容量有限，就算一台Redis服务器内存容量为256G，也不能将所有内存用作Redis存储内存，一般来说，单台Redis最大使用内存不应该超过20G(当超过后应该立刻改为集群)。

大部分电商网站上的商品，一般都是一次上传，无数次浏览的，说专业点也就是"多读少写"。对于这种场景，我们可以使如下这种架构︰  
![在这里插入图片描述][4868957827ee435bb19c6b686284f213.jpeg_pic_center]  
**主从复制，读写分离!**  
80%的情况下都是在进行读操作!  
减缓服务器的压力!  
架构中经常使用!  
**一主二从只要在公司中，主从复制就是必须要使用的，因为在真实的项目中不可能单机使用Redis !**

#### 复制原理: ####

Slave启动成功连接到master后会发送一个sync同步命令。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  
**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。  
**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

只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行

#### 哨兵模式实现主从自动切换 ####

主从切换的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。  
哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是**哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。**  
![在这里插入图片描述][8026c2f792cc4ca69e346665490cd2ea.jpeg_pic_center]

这里的哨兵有两个作用  
·通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。  
·当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式。

#### 多哨兵模式 ####

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了。  
假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起  
进行failover\[故障转移\]操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机，这个过程称为客观下线。  
如果主机回来了，只能归并到新的主机下，当做从机，这就是哨兵模式的规则!

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