Redis冲冲冲——Redis的主从复制，哨兵模式以及SpringBoot的配置

news2025/2/27 12:24:01

目录

  • 引出
  • Redis的主从复制，哨兵模式以及SpringBoot的配置
    • Redis的主从复制
    • Redis的哨兵模式
    • SpringBoot配置
  • 缓存三兄弟：缓存击穿、穿透、雪崩
    • 缓存击穿
    • 缓存穿透
    • 缓存雪崩
  • 总结

引出

Redis冲冲冲——Redis的主从复制，哨兵模式以及SpringBoot的配置

Redis的主从复制，哨兵模式以及SpringBoot的配置

Redis的主从复制

问题：Redis 服务器一定不会崩溃？不能 ，整一个备用的

在这里插入图片描述

按照上述的图分析，即便主服务器出问题，那么至少还有3台从服务器可以提供服务

主从复制的作用：

（1）、数据实时热备

（2）、故障恢复（主出问题，从顶上）

（3）、负载均衡

（4）、读写分离

（5）、提升系统的高可用

常见的主从结构：

1主1从、1主多从、多主多从

1主2从集群：设定场景：1主2从 主（6379），从（6380,6381）

（1）主从复制准备

准备3份配置文件：

redis6379.conf

daemonize no
protected-mode no
requirepass 150316
#指定 从节点来连接时，需要使用的密码
masterauth 150316
#指定 服务器的IP地址，便于从节点来连接
slave-announce-ip 192.168.3.23
#指定 服务器的端口号，便于从节点来连接
slave-announce-port 6379
#0.0.0.0在服务器的环境中，指的就是服务器上所有的ipv4地址
bind 0.0.0.0

redis6380.conf

daemonize no
#关闭保护模式
protected-mode no 
#设置密码       
requirepass 150316
#集群中其它客户端设置密码后，这里要相应的指定
masterauth 150316
#指定主节点的IP地址 以及端口
slaveof 192.168.3.23 6379
slave-announce-ip 192.168.3.23
slave-announce-port 6380
#0.0.0.0在服务器的环境中，指的就是服务器上所有的ipv4地址
bind 0.0.0.0

redis6381.conf

daemonize no
#关闭保护模式
protected-mode no 
#设置密码       
requirepass 150316
#集群中其它客户端设置密码后，这里要相应的指定
masterauth 150316
#指定主节点的IP地址 端口
slaveof 192.168.3.23 6379
slave-announce-ip 192.168.3.23
slave-announce-port 6381
#0.0.0.0在服务器的环境中，指的就是服务器上所有的ipv4地址
bind 0.0.0.0

启动1主2从：

docker run --name redis01 -p 6379:6379 -v /root/redis/redis6379.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf -v /root/redis/data6379:/data -d redis:latest redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf

docker run --name redis02 -p 6380:6379 --privileged=true -v /root/redis/redis6380.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf -v /root/redis/data6380:/data -d redis:latest redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf

docker run --name redis03 -p 6381:6379  --privileged=true -v /root/redis/redis6381.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf -v /root/redis/data6381:/data -d redis:latest redis-server /usr/local/etc/redis/redis.conf

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

redis主从复制的原理：

主从结构：先进行全量复制，然后进行增量复制

（1）、当slave和master建立联系之后，slave节点发送psync至master上，master在收到该命令之后，开始使用bgsave进行RDB快照备份（当多个slave同时发送psync命令，主节点只备份一次）

（2）、master节点备份完成之后，将RDB快照文件推送至所有的slave从节点，slave从节点读取快照，并删除自身所有的旧数据，完成全量复制

（3）、应用程序针对master的所有写的操作，将被master以命令的方式，推送所有slave从节点上，从节点完成增量复制

如果主节点崩溃了，怎么办？

Redis的哨兵模式

问题：配置的1主2从，主机可能会宕机？它宕机之后咋办？

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

多个哨兵服务器构成一个哨兵系统，哨兵系统监控主从服务器的执行状态，当主节点下线时，哨兵可采取投票推荐机制，自动从剩余的从服务器中 ，选择出最新的主节点！

具体操作：

（1）、哨兵系统监控主从节点，每个节点都指定一个哨兵

（2）、哨兵系统主要监控主节点，当主节点宕机，主节点的哨兵会不断尝试重新连接主节点，当多次连接之后，仍旧连接失败，主节点哨兵将主观意识认为主节点已经宕机，通知哨兵系统，让哨兵系统中所有哨兵试图再去连接主节点，当所有哨兵都连接不上，哨兵系统认为主节点真正的宕机了！

（3）、哨兵系统将针对剩余的所有从节点进行“选举投票”，票数最多的从节点将会被 哨兵系统推举为新的“主节点”，其他节点默认为从节点。

（为了快速的得到投票结果，哨兵系统最好是：单数）

在/root/redis目录下，创建3个哨兵配置：

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

sentinel26379.conf

port 26379
dir "/data"
logfile "sentinel-26379.log"
sentinel monitor mymaster 192.168.3.23 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 1000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel auth-pass mymaster 150316

port 哨兵的端口

dir 哨兵的数据目录

logfire 哨兵的日志文件

sentinel monitor 哨兵监控 192.168.145.128 是主节点的IP地址 2代表（只要有2个哨兵连接不上，就认为主节点宕机）

sentinel auth-pass 主节点的密码

sentinel26380.conf

port 26380
dir "/data"
logfile "sentinel-26380.log"
sentinel monitor mymaster 192.168.3.23 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel auth-pass mymaster 150316

sentinel26381.conf

port 26381
dir "/data"
logfile "sentinel-26381.log"
sentinel monitor mymaster 192.168.3.23 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel auth-pass mymaster 150316

启动哨兵系统

—net=host 容器内部什么端口 ，容器外部也使用什么端口！替代：-p 26379:26379

docker run --net=host --restart=always --privileged=true --name sentinel-26379 -v /root/redis/sentinel26379.conf:/etc/redis/sentinel.conf -v /root/redis/sentinel-26379-data:/data -d redis:latest redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

docker run --net=host --restart=always --privileged=true --name sentinel-26380 -v /root/redis/sentinel26380.conf:/etc/redis/sentinel.conf -v /root/redis/sentinel-26380-data:/data -d redis:latest redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

docker run --net=host --restart=always --privileged=true --name sentinel-26381 -v /root/redis/sentinel26381.conf:/etc/redis/sentinel.conf -v /root/redis/sentinel-26381-data:/data -d redis:latest redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

firewall-cmd --zone=public --add-port=26379/tcp --add-port=26380/tcp --add-port=26381/tcp --permanent
#重载防火墙的端口
firewall-cmd --reload

下载windows的Redis安装包：https://github.com/MicrosoftArchive/redis/releases

查看哨兵：

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

把redis01停掉，模拟主服务器宕机

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

哨兵系统的作用：防止redis主从集群中的主节点宕机的问题

检查哨兵系统是否正常：

redis-cli -h 192.168.3.23 -p 26379 sentinel master mymaster
redis-cli -h 192.168.3.23 -p 26380 sentinel master mymaster
redis-cli -h 192.168.3.23 -p 26381 sentinel master mymaster

如果能正常打印出 主redis的信息，就是成功的

SpringBoot配置

（1）、导入依赖

<!--Lettuce 是一个高性能、异步、可扩展的 Redis 客户端-->
<dependency>
    <groupId>io.lettuce</groupId>
    <artifactId>lettuce-core</artifactId>
</dependency>

（2）、application.yml

server:
    port: 8080
spring:
    redis:
        jedis:
            pool:
                max-active: 10 #最大连接数10根，默认8根
                max-wait: 2000ms #2S都没获得到连接，抛出异常  -1表示永不超时
                min-idle: 0 #最小连接空闲数
                max-idle: 5 #最大连接空闲数
        sentinel:
            nodes: 192.168.3.23:26379,192.168.3.23:26380,192.168.3.23:26381
            master: mymaster
        password: 150316

修改配置类

@Configuration
public class RedisConfigure {
    /**
     * 哨兵配置（1）取得详细的哨兵节点
     */
    @Value("#{'${spring.redis.sentinel.nodes}'.split(',')}")
    private List<String> nodes;
    @Value("${spring.redis.sentinel.master}")
    private String master;
    @Value("${spring.redis.password}")
    private String password;
    /**
     * 哨兵配置（2）哨兵配置
     */
    @Bean
    public RedisSentinelConfiguration redisSentinelConfiguration() {
        Set<String> sentinelNodes = nodes.stream().collect(Collectors.toSet());
        RedisSentinelConfiguration configuration = new RedisSentinelConfiguration(master, sentinelNodes);
        configuration.setPassword(RedisPassword.of(password));
        return configuration;
    }
    /**
     * 哨兵配置（3）配置连接工厂
     */
    @Bean
    public LettuceConnectionFactory lettuceConnectionFactory() {
        return new LettuceConnectionFactory(redisSentinelConfiguration());
    }
    /**
     * 哨兵配置（4）：配置redisTemplate
     * @return
     */
    @Bean
    @Scope("singleton")
    public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(){
        RedisTemplate<String,Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        //配置连接工厂
        redisTemplate.setConnectionFactory(lettuceConnectionFactory());
        //针对Key进行序列化
        StringRedisSerializer krs = new StringRedisSerializer();
        redisTemplate.setKeySerializer(krs);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(krs);
        //针对Value进行序列化
        Jackson2JsonRedisSerializer vrs = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        //设定Jackson工具，可以操作Value对象的所有的属性
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        vrs.setObjectMapper(om);
        redisTemplate.setValueSerializer(vrs);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(vrs);
        //redisTemplate 在对象的属性设置之后使用
        redisTemplate.afterPropertiesSet();
        return redisTemplate;
    }
}

哨兵配置到此结束

缓存三兄弟：缓存击穿、穿透、雪崩

缓存击穿

缓存击穿：redis中没有，但是数据库有

顺序：先查缓存，判断缓存是否存在；如果缓存存在，直接返回数据；如果缓存不存在，則查询数据库，将数据库的数据存入到缓存

在这里插入图片描述

解决方案：将热点数据设置过期时间长一点；针对数据库的热点访问方法上分布式锁；

缓存穿透

缓存穿透：redis中没有，数据库也没有

在这里插入图片描述

解决方案：

（1）将不存在的key，在redis设置值为null；

（2）使用布隆过滤器;

原理：https://zhuanlan.zhihu.com/p/616911933

在这里插入图片描述

布隆过滤器：

如果确认key不存在于redis中，那么就一定不存在；

它说key存在，就有可能存在，也可能不存在！ （误差）

在这里插入图片描述

布隆过滤器

1、根据配置类中的 key的数量 ，误差率，计算位图数组【二维数组】

2、通过布隆过滤器存放key的时候，会计算出需要多少个hash函数，由hash函数算出多少个位图位置需要设定为1

3、查询时，根据对应的hash函数，判断对应的位置值是否都为1；如果有位置为0，则表示key一定不存在于该redis服务器中；如果全部位置都为1，则表示key可能存在于redis服务器中；

缓存雪崩

缓存雪崩：

Redis的缓存雪崩是指当Redis中大量缓存数据同时失效或者被清空时，大量的请求会直接打到数据库上，导致数据库瞬时压力过大，甚至宕机的情况。

造成缓存雪崩的原因主要有两个：

1.相同的过期时间：当Redis中大量的缓存数据设置相同的过期时间时，这些数据很可能会在同一时间点同时失效，导致大量请求直接打到数据库上。

2.缓存集中失效：当服务器重启、网络故障等因素导致Redis服务不可用，且缓存数据没有自动进行容错处理，当服务恢复时大量的数据同时被重新加载到缓存中，也会导致大量请求直接打到数据库上。

预防缓存雪崩的方法主要有以下几种：

1.设置不同的过期时间：可以将缓存数据的过期时间分散开，避免大量缓存数据在同一时间点失效。

2.使用加锁：可以将所有请求都先进行加锁操作，当某个请求去查询数据库时，如果还没有加载到缓存中，则只让单个线程去执行加载操作，其他线程等待该线程完成后再次进行判断，避免瞬间都去访问数据库从而引起雪崩。

3.提前加载预热：在系统低峰期，可以提前将部分热点数据加载到缓存中，这样可以避免在高峰期缓存数据失效时全部打到数据库上。

4.使用多级缓存：可以在Redis缓存之上再使用一层缓存，例如本地缓存等，当Redis缓存失效时，还能够从本地缓存中获取数据，避免直接打到数据库上。

在这里插入图片描述

本地缓存：ehcache oscache spring自带缓存 持久层框架的缓存

总结

Redis冲冲冲——Redis的主从复制，哨兵模式以及SpringBoot的配置

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