Redis 主从集群哨兵原理

news2024/11/26 2:29:43

一. Redis 主从集群

主从架构：Redis主从集群采用“一主多从”的架构模式，其中主节点（Master）负责处理客户端的读写请求，而从节点（Slave）则负责处理读请求。这种读写分离的设计使得Redis能够充分利用多核CPU的优势，提高整体的读写性能。
数据同步：主节点会将写操作的数据同步到从节点，保证数据的一致性。当主节点出现故障时，可以从从节点中选取一个作为新的主节点，继续提供服务，实现故障转移。

单节点 Redis 的并发能力是有上限的，要进一步提高 Redis 的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。
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我们可以采用Docker-Compose 的方式启动多台Redis 容器 (注意：下面只是启动服务并没有绑定主从关系)

Docker配置文件的基础内容

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建立集群

虽然我们启动了3个 Redis 实例，但是他们并没有形成主从关系。我们需要通过命令配置主从关系：

salveof <masterip> <masterport>
replicaof <masterip> <masterport>

有临时和永久两种模式：

当主从第一次同步连接或断开重连时，从节点都会发送 psync 请求，尝试数据同步：
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可以从以下几个方面来优化 Redis 主从集群群：

简述全量同步和增量同步区别？

全量同步：master 将完整内存数据生成 RDB, 发送 RDB 到 slave
增量同步：slave 提交自己的 offset 到 master, master 获取 repl_baklog 中 slave 的 offset 之后的命令给 slave

什么时候执行全量同步？

什么时候执行增量同步？

Redis 提供了哨兵 (Senntiel)机制来是实现主从集群的自动故障恢复。哨兵的具体作用如下：

Sentinel 基于心跳机制监测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送 ping 命令：

主观下线：如果某 sentinel 节点发现某实例未在规定时间响应，则认为该实例主观下线
客观下线：如果超过指定数量 (quorum) 的 sentinel 都认为该实例主观下线，则该实例客观下线。 quorum 值最好超过Sentinel 实例数量的一半。

选举新的 master

一旦发现 master 故障，sentinel 需要在 slave 中选择一个作为新的 master, 选择的依据是这样：

首先会判断 slave 节点与 master 节点断开时间长短，如果超过指定值 (down-after-millseconds * 10) 则会排除该 slave 节点
然后判断 slave 节点的 slave-priority 值，越小优先级越高，如果是0则永不参与选举
如果 slave-priority 一样，则判断 slave 节点的 offset 值，越大说明数据越新，优先级越高
最后是判断 slave 节点运行 id 大小，越小优先级越高。

如何实现故障转移

当选中其中一个 slave 为新的 master 后 (例如 slave1), 故障的转移的步骤如下：

sentinel 给备选的 slave1 节点发送 slaveof no one 命令，让该节点成为 master
sentinel 给所有其他 slave 发送 slaveof 192.168.150.101 7002 命令，让这些 slave 成为新 master 的从节点，开始从新的 master 上同步数据
最后, sentinel 将故障节点标记为 slave，当故障节点恢复后会自动成为新的 master 的 slave 节点