本篇內(nèi)容主要講解“redis中的主從同步和哨兵模式是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Redis中的主從同步和哨兵模式是什么”吧!

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主從同步

主從同步（主從復(fù)制）是 Redis 高可用服務(wù)的基石，也是多機(jī)運(yùn)行中最基礎(chǔ)的一個(gè)。

我們把主要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)叫做主節(jié)點(diǎn) (master），把其他通過復(fù)制主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的副本節(jié)點(diǎn)叫做從節(jié)點(diǎn) (slave），如下圖所示：

在 Redis 中一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以擁有多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，一個(gè)從節(jié)點(diǎn)也可以是其他服務(wù)器的主節(jié)點(diǎn)，如下圖所示：

主從同步的優(yōu)點(diǎn)

主從同步具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

• 性能方面：有了主從同步之后，可以把查詢?nèi)蝿?wù)分配給從服務(wù)器，用主服務(wù)器來執(zhí)行寫操作，這樣極大的提高了程序運(yùn)行的效率，把所有壓力分?jǐn)偟礁鱾€(gè)服務(wù)器了；

• 高可用：當(dāng)有了主從同步之后，當(dāng)主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)宕機(jī)之后，可以很迅速的把從節(jié)點(diǎn)提升為主節(jié)點(diǎn)，為 Redis 服務(wù)器的宕機(jī)恢復(fù)節(jié)省了寶貴的時(shí)間；

• 防止數(shù)據(jù)丟失：當(dāng)主服務(wù)器磁盤壞掉之后，其他從服務(wù)器還保留著相關(guān)的數(shù)據(jù)，不至于數(shù)據(jù)全部丟失。

開啟主從同步

運(yùn)行中設(shè)置從服務(wù)器

在 Redis 運(yùn)行過程中，我們可以使用 replicaof host port 命令，把自己設(shè)置為目標(biāo) IP 的從服務(wù)器。

如果主服務(wù)設(shè)置了密碼，需要在從服務(wù)器輸入主服務(wù)器的密碼，使用 config set masterauth 主服務(wù)密碼 命令的方式

在執(zhí)行完 replicaof 命令之后，從服務(wù)器的數(shù)據(jù)會(huì)被清空，主服務(wù)會(huì)把它的數(shù)據(jù)副本同步給從服務(wù)器。

啟動(dòng)時(shí)設(shè)置從服務(wù)器

可以使用命令 redis-server --port 6380 --replicaof 127.0.0.1 6379 將自己設(shè)置成目標(biāo)服務(wù)器的從服務(wù)器。

數(shù)據(jù)同步

完整數(shù)據(jù)同步

當(dāng)有新的從服務(wù)器連接時(shí)，為了保障多個(gè)數(shù)據(jù)庫的一致性，主服務(wù)器會(huì)執(zhí)行一次 bgsave 命令生成一個(gè) RDB 文件，然后再以 Socket 的方式發(fā)送給從服務(wù)器，從服務(wù)器收到 RDB 文件之后再把所有的數(shù)據(jù)加載到自己的程序中，就完成了一次全量的數(shù)據(jù)同步。

部分?jǐn)?shù)據(jù)同步

在 Redis 2.8 之前每次從服務(wù)器離線再重新上線之前，主服務(wù)器會(huì)進(jìn)行一次完整的數(shù)據(jù)同步，然后這種情況如果發(fā)生在離線時(shí)間比較短的情況下，只有少量的數(shù)據(jù)不同步卻要同步所有的數(shù)據(jù)是非常笨拙和不劃算的，在 Redis 2.8 這個(gè)功能得到了優(yōu)化。

Redis 2.8 的優(yōu)化方法是當(dāng)從服務(wù)離線之后，主服務(wù)器會(huì)把離線之后的寫入命令，存儲(chǔ)在一個(gè)特定大小的隊(duì)列中，隊(duì)列是可以保證先進(jìn)先出的執(zhí)行順序的，當(dāng)從服務(wù)器重寫恢復(fù)上線之后，主服務(wù)會(huì)判斷離線這段時(shí)間內(nèi)的命令是否還在隊(duì)列中，如果在就直接把隊(duì)列中的數(shù)據(jù)發(fā)送給從服務(wù)器，這樣就避免了完整同步的資源浪費(fèi)。

存儲(chǔ)離線命令的隊(duì)列大小默認(rèn)是 1MB，使用者可以自行修改隊(duì)列大小的配置項(xiàng) repl-backlog-size。

無盤數(shù)據(jù)同步

在第一次主從連接的時(shí)候，會(huì)先產(chǎn)生一個(gè) RDB 文件，再把 RDB 文件發(fā)送給從服務(wù)器，如果主服務(wù)器是非固態(tài)硬盤的時(shí)候，系統(tǒng)的 I/O 操作是非常高的。

Redis 2.8.18 新增了無盤復(fù)制功能，無盤復(fù)制功能不會(huì)在本地創(chuàng)建 RDB 文件，而是會(huì)派生出一個(gè)子進(jìn)程，然后由子進(jìn)程通過 Socket 的方式，直接將 RDB 文件寫入到從服務(wù)器，這樣主服務(wù)器就可以在不創(chuàng)建 RDB 文件的情況下，完成與從服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步。

要使用無須復(fù)制功能，只需把配置項(xiàng) repl-diskless-sync 的值設(shè)置為 yes 即可，它默認(rèn)配置值為 no。

查詢服務(wù)器的角色

使用 role 命令，來查詢當(dāng)前服務(wù)器的主從角色信息。

關(guān)閉主從同步

可以使用 replicaof no one 命令來停止從服務(wù)器的復(fù)制。

執(zhí)行了 replicaof no one 命令之后，自己就從服務(wù)器變成主服務(wù)器了。

服務(wù)器類型的轉(zhuǎn)換并不會(huì)影響數(shù)據(jù)，這臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)將會(huì)被保留。

注意事項(xiàng)

數(shù)據(jù)一致性問題

當(dāng)從服務(wù)器已經(jīng)完成和主服務(wù)的數(shù)據(jù)同步之后，再新增的命令會(huì)以異步的方式發(fā)送至從服務(wù)器，在這個(gè)過程中主從同步會(huì)有短暫的數(shù)據(jù)不一致，如在這個(gè)異步同步發(fā)生之前主服務(wù)器宕機(jī)了，會(huì)造成數(shù)據(jù)不一致。

從服務(wù)器只讀性

默認(rèn)情況下，處于復(fù)制模式的主服務(wù)器既可以執(zhí)行寫操作也可以執(zhí)行讀操作，而從服務(wù)器則只能執(zhí)行讀操作。

可以在從服務(wù)器上執(zhí)行 config set replica-read-only no 命令，使從服務(wù)器開啟寫模式，但需要注意以下幾點(diǎn)：

• 在從服務(wù)器上寫的數(shù)據(jù)不會(huì)同步到主服務(wù)器；

• 當(dāng)鍵值相同時(shí)主服務(wù)器上的數(shù)據(jù)可以覆蓋從服務(wù)器；

• 在進(jìn)行完整數(shù)據(jù)同步時(shí)，從服務(wù)器數(shù)據(jù)會(huì)被清空。

復(fù)制命令的變化

Redis 5.0 之前使用的復(fù)制命令是 slaveof，在 Redis 5.0 之后復(fù)制命令才被改為 replicaof，在高版本（Redis 5+）中我們應(yīng)該盡量使用 replicaof，因?yàn)?slaveof 命令可能會(huì)被隨時(shí)廢棄掉。

哨兵模式

主從復(fù)制模式，它是屬于 Redis 多機(jī)運(yùn)行的基礎(chǔ)，但這種模式本身存在一個(gè)致命的問題，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)奔潰之后，需要人工干預(yù)才能恢復(fù) Redis 的正常使用。

我們需要一個(gè)自動(dòng)的工具——Redis Sentinel（哨兵模式）來把手動(dòng)的過程變成自動(dòng)的，讓 Redis 擁有自動(dòng)容災(zāi)恢復(fù)（failover）的能力。

哨兵就相當(dāng)于對(duì)主從服務(wù)器做一個(gè)監(jiān)視的任務(wù)。一旦發(fā)現(xiàn)主服務(wù)器宕機(jī)了，就迅速啟動(dòng)相應(yīng)的規(guī)則將某一臺(tái)從服務(wù)器升級(jí)為主服務(wù)器，無需人工干預(yù)，更穩(wěn)定更快。

Redis Sentinel 的最小分配單位是一主一從。

Redis Sentinel 搭建

使用命令 ./src/redis-sentinel sentinel.conf 來啟動(dòng) Sentinel，在啟動(dòng)它時(shí)必須設(shè)置一個(gè) sentinel.conf 文件，這個(gè)配置文件中必須包含監(jiān)聽的主節(jié)點(diǎn)信息：

sentinel monitor master-name ip port quorum

其中：

• master-name 表示給監(jiān)視的主節(jié)點(diǎn)起一個(gè)名稱；

• ip 表示主節(jié)點(diǎn)的 IP；

• port 表示主節(jié)點(diǎn)的端口；

• quorum 表示確認(rèn)主節(jié)點(diǎn)下線的 Sentinel 數(shù)量，如果 quorum 設(shè)置為 1 表示只要有一臺(tái) Sentinel 判斷它下線了，就可以確認(rèn)它真的下線了。

如果主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器 Redis 有密碼，sentinel.conf 必須包含以下內(nèi)容：

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
sentinel auth-pass mymaster pwd654321

啟動(dòng) Sentinel 集群

生產(chǎn)環(huán)境我們不會(huì)只啟動(dòng)一臺(tái) Sentinel，因?yàn)槿绻麊?dòng)一臺(tái) Sentinel 假如它不幸宕機(jī)的話，就不能提供自動(dòng)容災(zāi)的服務(wù)了，不符合我們高可用的宗旨，所以我們會(huì)在不同的物理機(jī)上啟動(dòng)多個(gè) Sentinel 來組成 Sentinel 集群，來保證 Redis 服務(wù)的高可用。

啟動(dòng) Sentinel 集群的方法很簡(jiǎn)單，和上面啟動(dòng)單臺(tái)的方式一樣，我們只需要把多個(gè) Sentinel 監(jiān)聽到一個(gè)主服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，那么多個(gè) Sentinel 就會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)彼此，并組成一個(gè) Sentinel 集群。

一般情況下 Sentinel 集群的數(shù)量取大于 1 的奇數(shù)，quorum 的參數(shù)就設(shè)置為一半加 1，例如 5 就設(shè)置為 3，7 就設(shè)置為 4。

兩個(gè)概念：主觀下線和客觀下線。

當(dāng) Sentinel 集群中，有一個(gè) Sentinel 認(rèn)為主服務(wù)器已經(jīng)下線時(shí)，它會(huì)將這個(gè)主服務(wù)器標(biāo)記為主觀下線（Subjectively Down，SDOWN），然后詢問集群中的其他 Sentinel，是否也認(rèn)為該服務(wù)器已下線，當(dāng)同意主服務(wù)器已下線的 Sentinel 數(shù)量達(dá)到 quorum 參數(shù)所指定的數(shù)量時(shí)，Sentinel 就會(huì)將相應(yīng)的主服務(wù)器標(biāo)記為客觀下線（Objectively down，ODOWN），然后開始對(duì)其進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。

主服務(wù)競(jìng)選規(guī)則

新主節(jié)點(diǎn)競(jìng)選優(yōu)先級(jí)設(shè)置

redis.conf 中的 replica-priority 選項(xiàng)來設(shè)置競(jìng)選新主節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，它的默認(rèn)值是 100，它的最大值也是 100，這個(gè)值越小它的權(quán)重就越高。

新主節(jié)點(diǎn)競(jìng)選規(guī)則

新主節(jié)點(diǎn)的競(jìng)選會(huì)排除不符合條件的從節(jié)點(diǎn)，然后再剩余的從節(jié)點(diǎn)按照優(yōu)先級(jí)來挑選。

存在以下條件的從節(jié)點(diǎn)會(huì)被排除：

• 排除所有已經(jīng)下線以及長(zhǎng)時(shí)間沒有回復(fù)心跳檢測(cè)的疑似已下線從服務(wù)器；

• 排除所有長(zhǎng)時(shí)間沒有與主服務(wù)器通信，數(shù)據(jù)狀態(tài)過時(shí)的從服務(wù)器；

• 排除所有優(yōu)先級(jí)（replica-priority）為 0 的服務(wù)器。

符合條件的從節(jié)點(diǎn)競(jìng)選順序：

• 優(yōu)先級(jí)最高的從節(jié)點(diǎn)將會(huì)作為新主節(jié)點(diǎn)；

• 優(yōu)先級(jí)相等則判斷復(fù)制偏移量，偏移量最大的從節(jié)點(diǎn)獲勝；

• 如果以上兩個(gè)條件都相同，選擇 Redis 運(yùn)行時(shí)隨機(jī)生成 ID 最小那個(gè)為新的主服務(wù)器。

舊主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)上線

如果之前的舊主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)上線，會(huì)作為從節(jié)點(diǎn)運(yùn)行在主從服務(wù)器模式中。

哨兵工作原理

首先每個(gè) Sentinel 會(huì)以每秒鐘 1 次的頻率，向已知的主服務(wù)器、從服務(wù)器和以及其他 Sentinel 實(shí)例，發(fā)送一個(gè) PING 命令。

如果最后一次有效回復(fù) PING 命令的時(shí)間超過 down-after-milliseconds 所配置的值（默認(rèn) 30s），那么這個(gè)實(shí)例會(huì)被 Sentinel 標(biāo)記為主觀下線。

如果一個(gè)主服務(wù)器被標(biāo)記為主觀下線，那么正在監(jiān)視這個(gè)主服務(wù)器的所有 Sentinel 節(jié)點(diǎn)，要以每秒 1 次的頻率確認(rèn)主服務(wù)器的確進(jìn)入了主觀下線狀態(tài)。

如果有足夠數(shù)量（quorum 配置值）的 Sentinel 在指定的時(shí)間范圍內(nèi)同意這一判斷，那么這個(gè)主服務(wù)器被標(biāo)記為客觀下線。此時(shí)所有的 Sentinel 會(huì)按照規(guī)則協(xié)商自動(dòng)選出新的主節(jié)點(diǎn)。

注意：一個(gè)有效的 PING 回復(fù)可以是：+PONG、-LOADING 或者 -MASTERDOWN。如果返回值非以上三種回復(fù)，或者在指定時(shí)間內(nèi)沒有回復(fù) PING 命令， 那么 Sentinel 認(rèn)為服務(wù)器返回的回復(fù)無效（non-valid)。

Sentinel 命令操作

Sentinel 可以監(jiān)視多臺(tái)主節(jié)點(diǎn)，而不是只能監(jiān)視一臺(tái)服務(wù)器。想要監(jiān)視多臺(tái)主節(jié)點(diǎn)只需要在配置文件中設(shè)置多個(gè) sentinel monitor master-name ip port quorum 即可，我們通過 master-name 來區(qū)分不同的主節(jié)點(diǎn)。

查詢所有被監(jiān)控的主服務(wù)器信息

sentinel masters

查詢某個(gè)主節(jié)點(diǎn)的信息

sentinel master master-name

查看某個(gè)主節(jié)點(diǎn)的 IP 和端口

sentinel get-master-addr-by-name master-name

查詢從節(jié)點(diǎn)的信息

sentinel replicas mymaster 或 sentinel slaves master-name

查詢 Sentinel 集群中的其他 Sentinel 信息

sentinel sentinels master-name

檢查可用 Sentinel 的數(shù)量

sentinel ckquorum master-name

強(qiáng)制故障轉(zhuǎn)移

sentinel failover master-name

在線修改配置信息

在 Redis 2.8.4 之前如果需要修改 Sentinel 的配置文件，需要重啟 Sentinel。

Redis 2.8.4 之后，我們可以在線修改配置文件了。

增加監(jiān)視主節(jié)點(diǎn)

sentinel monitor mymaster IP Port Quorum 命令。

移除主節(jié)點(diǎn)的監(jiān)視

使用 sentinel remove master-name 命令。

修改 quorum 參數(shù)

使用 sentinel set master-name quorum n 命令。

quorum 參數(shù)用來表示確認(rèn)主節(jié)點(diǎn)下線的 Sentinel 數(shù)量，如果 quorum 設(shè)置為 1 表示只要有一臺(tái) Sentinel 確認(rèn)主觀下線后，這個(gè)主節(jié)點(diǎn)就客觀（真正地）下線了。

以上所有對(duì)配置文件的修改，都會(huì)自動(dòng)被刷新到物理配置文件 sentinel.conf 中

代碼實(shí)戰(zhàn)

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisSentinelPool;
import utils.Config;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class SentinelExample {
    // master name
    private static String _MASTER_NAME = "mymaster";

    public static void main(String[] args) {
        // Sentinel 配置信息
        Set set = new HashSet<>();
        // 連接信息 ip:port
        set.add("127.0.0.1:26379");
        // 創(chuàng)建 Sentinel 連接池
        JedisSentinelPool jedisSentinel = new JedisSentinelPool(_MASTER_NAME,
                set, Config.REDIS_AUTH);
        // 獲取 Redis 客戶端
        Jedis jedis = jedisSentinel.getResource();
        // 設(shè)置元素
        String setRes = jedis.set("key", "Hello, redis.");
        System.out.println(setRes);
        // 獲取元素
        System.out.println(jedis.get("key"));
    }
}

到此，相信大家對(duì)“Redis中的主從同步和哨兵模式是什么”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！