詳解redis叢集的三種方式

Redis三種叢集方式：主從複製，哨兵模式，Cluster叢集。

主從複製

基本原理

當新建立一個從伺服器時，從伺服器將向主伺服器傳送SYNC命令，接收到SYNC命令後的主伺服器會進行一次BGSAVE命令，在執行期間，會將所有命令寫入緩衝區中，當BGSAVE命令執行完畢之後會將生成的RDB檔案傳送給從伺服器，從伺服器使用這個檔案載入資料到記憶體中，之後主伺服器會以Redis命令協定的格式將緩衝區的命令傳送給從伺服器。此後每次主服務執行命令都會同步給從伺服器。即使有多個從伺服器向主伺服器傳送SYNC命令，主伺服器也只會執行一個BGSAVE命令，就可以處理接下來的同步請求。一個主伺服器可以擁有多個從伺服器，而從伺服器也可擁有從伺服器，從而形成一個圖狀結構，複製功能不會阻塞主伺服器，即使有一個或多個同步請求，主伺服器依然能處理命令請求。

持久化開關

當設定了主從複製模式時需要開啟主伺服器的持久化功能，如果將主伺服器的持久化功能關閉，主伺服器一旦重啟，所有從伺服器的資料將會丟失，即使設定了Sentinel模式，如果主伺服器自動拉起程序比較快，以至於在Sentinel模式下還未選舉出新的主伺服器，主服務的啟動也會造成子伺服器的資料丟失。

設定

設定一個主從複製模式，只需要使用Slaveof命令即可，在conf組態檔中新增或者是在redis中執行命令。

SLAVEOF host port

哨兵模式

基本原理

Redis的Sentinel系統用於管理多個Redis，主要執行以下三件事：

監控：Sentinel會不斷的檢查主從伺服器執行狀態

提醒：當某個Redis伺服器出現故障，可通過API或者其他應用程式傳送通知

自動故障遷移：當一個主伺服器不能正常工作時，Sentinel會進行一次故障自動遷移，會將失效主伺服器的從伺服器選舉出一個新的主伺服器，剩下的從伺服器將會自動連線複製選舉出來的新伺服器的資料。

Redis的Sentinel系統是一個分散式的系統，可以在系統中設定一個或多個Sentinel。

啟動

使用redis-sentinel啟動

redis-sentinel sentinel.confy

也可以使用redis-server來啟動

redis-server sentinel.conf --sentinelyy

以上兩種方式都可以啟動sentinel，啟動sentinel必須指定組態檔，否則無法啟動：

設定

一個sentinel.conf檔案最少需要一句設定：

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

監視一個別名叫做mymaster的主機，地址是127.0.0.1，埠是6379，將這個主伺服器判斷為失效至少需要2個sentinel同意。

無論設定多少個sentinel同意判斷一個主伺服器的失效，都需要系統中多個Sentinel支援才能進行故障遷移，而只有少數sentinel正常執行的時候，是無法進行故障遷移。

故障遷移

當一個Sentinel發現主伺服器下線時，稱為主觀下線，只有多個Sentinel都發現主服務下線，並相互之間通過命令進行交流判斷主伺服器下線時，稱為客觀下線。只有對主伺服器進行客觀下線時，會選舉出領頭Sentinel，選舉出之後，會進行新的主伺服器投票選舉，選舉出一個從伺服器升級為主伺服器。並向被選中的從伺服器傳送Slaveof no one命令，讓其變為主伺服器，通過釋出訂閱的功能，將新的設定廣播給其他Sentinel進行更新，並向下線的主伺服器傳送Slaveof命令，讓其複製新的主伺服器，當所有從伺服器都已經開始複製新的主伺服器時，領頭Sentinel終止本次故障遷移。

當一個 Redis 範例被重新設定是，無論是被設定成主伺服器、從伺服器、又或者被設定成其他主伺服器的從伺服器 ，Sentinel 都會向被重新設定的範例傳送一個 CONFIG REWRITE 命令， 從而確保這些設定會持久化在硬碟裡。

Cluster叢集

之前的主從複製，哨兵模式都難以再現擴容，而Redis cluster叢集實現了對Redis的水平擴容，即啟動N個Redis節點，每個節點又可以有自己的從伺服器，將資料均勻分佈的儲存在這N個結點上，每個節點儲存資料的1/N。Redis cluster叢集就是一個可以在多個Redis節點之間進行資料共用的設施；Redis cluster叢集採用的是無中心化設定，即節點A無法處理，會將請求轉發只節點B進行處理。

鍵分佈模型

Redis叢集中的鍵空間被分割為16384個槽位。每個主節點負責16384中槽位的一部分，Redis使用CRC16 演演算法進行槽位分配。為了保證高可用，cluster模式也引入了主從複製模式，一個主節點對應一個或多個從節點，當主節點發生宕機時，可進行故障轉移，將子節點升級為主節點。

設定cluster叢集

Redis 叢集由多個執行在叢集模式（cluster mode）下的 Redis 範例組成， 範例的叢集模式需要通過設定來開啟，以下是一個包含了最少選項的叢集組態檔範例：

port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

cluster-enabled：開啟叢集模式
cluster-config-file：節點組態檔名，無須人為修改， 它由 Redis 叢集在啟動時建立， 並在有需要時自動進行更新
cluster-node-timeout：節點失聯時間，當超過此毫秒，叢集將自動切換主從節點。

要讓叢集正常運作至少需要三個主節點，而每個主節點都應該正確設定一個或者多個從節點。

啟動叢集

使用redis-cli --cluster create命令將節點合併成一個叢集

redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1  127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005

　--cluster-replicas 1 這個指的是從機的數量，表示我們希望為叢集中的每個主節點建立一個從節點。

進入叢集模式只需要使用redis-cli -c命令

redis-cli -c -p 7000

無中心話節點，所以進入任意一個埠號的主節點即可。

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