Redis主从哨兵集群事务
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Reids主从复制 #
概念 #
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。
作用 #
- 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。
- 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。
- 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。
- 高可用（集群）的基础︰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。
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(容易宕机，最少3个） 原因如下：
- 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;
- 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。
配置方法 #
只需要配置从库，不用配置主库。
info replication # 查看当前库的信息，默认自己就是主库master
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master # 角色：master
connected_slaves:0 # 没有从机
master_replid:85e0dc3072e2b2d876b7ff4a0cb53f961d7fd5e6
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
复制三个配置文件，修改对应的信息：
- 端口号
- pid
- 日志名字
- 备份文件名字 dump.rdb
修改完毕之后启动三个redis服务。
redis-server config/redis-xxx.conf #启动Redis可以指定对应的配置文件
redis -p 端口号 #开启 Redis 服务
配置一个主机（6379），两个从机（6380，6381）
slaveof host port # 设置这个主机的主人
127.0.0.1:6380> SLAVEOF 127.0.0.1 6379 # 认定这个主机下的6379端口为主
OK
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role: slave
master_host: 127.0.0.1 # 可以看到主机的信息
master_port: 6379
master_link_status: up
master_last_io_seconds_ago: 8
master_sync_in_progress: 0
slave_repl_offset: 14
slave_priority: 100
slave_read_only: 1
connected_slaves: 0
master_replid: acec4d2172706ac4d75dc58669cda8a2d7a8bfbd
master_replid2: 0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset: 14
second_repl_offset: -1
repl_backlog_active: 1
repl_backlog_size: 1048576
repl_backlog_first_byte_offset: 1
repl_backlog_histlen: 14
# 在主机中查看
[root@iZbp17e1mp4a0cgbw1358xZ bin]# redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role: master
connected_slaves: 1 #发现从机数量为1
slave0: ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=126,lag=1
master_replid: acec4d2172706ac4d75dc58669cda8a2d7a8bfbd
master_replid2: 0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset: 126
second_repl_offset: -1
repl_backlog_active: 1
repl_backlog_size: 1048576
repl_backlog_first_byte_offset: 1
repl_backlog_histlen: 126
如果两个都配置完了，就会有两个从机的。使用命令是暂时生效的。
真实的主从配置应该在配置文件中配置，这样的话是永久的，
#认定这个主机下端口为主
slaveof <masterip> <masterport>
#如果主机有密码的话配置密码
masterauth <master-password>
#从机是否只读
slave-read-only yes
#其他配置可以结合翻译看配置文件
一些细节 #
主机可以写，从机不能写只能读！主机中的所有信息和数据，都会自动被从机保存。
主机断开连接，从机依旧连接到主机，这个时候是没有写操作的，如果主机回来，从机依旧可以直接获取到主机写的信息。
从机断开连接后，主机修改了数据，这时从机回来，从机依旧可以获取到主机写的东西。
复制原理 #
Slave启动成功连接到master后会发送一个sync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。
因此只要是重新连接master，一次完全同步将被自动执行。保证主机从机之间数据同步。
两种主从方式、 #
这两种方法，从机都不能自动变为主机。要是主机挂了，从机能不能自动变换为主机而不用手动配置呢？
答案是可以的，使用Redis的哨兵模式。
Redis哨兵模式 #
概述 #
主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费时费力，还会造成一段时间内服务器不可用。这不是一种推荐方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式，Redis从2.8开始正式提供了Sentinel（哨兵）架构来解决这个问题。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。
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，让他们切换主机。
主观下线和客观下线 #
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。
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fail over[故障转移]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fail over[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。
配置测试 #
我们目前的状态是一主二从
配置哨兵配置文件sentinel.conf。
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
# 1是有多少哨兵认为挂了，master才是真的挂了
启动哨兵
redis-sentinel ../etc/sentinal.conf
[root@iZbp17e1mp4a0cgbw1358xZ bin]# redis-sentinel ../etc/sentinal.conf
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.181 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.181 # Redis version=6.0.6, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=20615, just started
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.181 # Configuration loaded
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis 6.0.6 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
( ' , .-` | `, ) Running in sentinel mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 26379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 20615
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | http://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.182 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.185 # Sentinel ID is ee900e749cf585634b3bc2860471d28dcd1ec109
#发现主机里面有两个从机
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.185 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.186 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20615:X 05 Nov 2020 13:05:15.188 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
如果master结点断开了，这个时候就会从从机中随机选择一个服务器,这里面有一个投票算法。
如果主机此时回来了，只能归并到新的主机下，当做从机，这就是哨兵模式的规则！
优缺点 #
优点：哨兵模式，基于主从复制模式，所有主从配置的优点它都有。主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好。哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮。 缺点：Redis不好在线扩容，集群容量一旦达到上限，在线扩容就十分麻烦。实现哨兵模式的配置是非常麻烦的，里面有很多配置。
# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379。
#如果有哨兵集群，还要配置多个端口
port 26379
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 当这些quorum个数sentinel哨兵认为master主节点失联 那么这时 客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步，
#这个数字越小，完成failover所需的时间就越长，
#但是如果这个数字越大，就意味着越 多的slave因为replication而不可用。
#可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时，配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过，即使过了这个超时，slaves依然会被正确配置为指向master，但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则：
#若脚本执行后返回1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2，或者比2更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个SIGKILL信号终止，之后重新执行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时（比如说redis实例的主观失效和客观失效等等），将会去调用这个脚本，
#这时这个脚本应该通过邮件，SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。调用该脚本时，将传给脚本两个参数，
#一个是事件的类型，
#一个是事件的描述。
#如果sentinel.conf配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于master地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh