Redis的集群模式

如果redis是单机版的，出现单机故障后会导致redis无法使用，如果程序使用redis，间接导致我们的程序出错。

redis的集群模式有哪些？

1、主从复制模式

2、哨兵模式

3、集群化模式

（1）主从复制模式

一主多从模式。一个主节点，多个从节点，那么主节点可以负责读操作和写操作。从节点只能负责读操作，不能负责写操作。这样就可以把读的压力从主节点分摊到从节点，以减少主节点的压力。当主节点执行完写命令，会把数据同步到从节点。

 

如何搭建主从关系

原则：配从不配主。

条件：三台机器，一主二从。7001主节点   7002和7003作为从节点。这里在一台虚拟机上开三个redis服务。

修改端口号和rdb文件的名称。

启动redis服务进入客户端

查看三个redis服务的主从关系

配置7002和7003为从节点

查看redis服务的主从关系

在主节点上写入数据，在从节点查看

 主节点可以读和写。但是从节点只能读。

如果主节点宕机，从节点也不会变成主节点

当主节点重新启动之后两个从节点依旧连接这个主节点。

redis主从复制优缺点

优点：

1、实现读写分离，提高了可用性，解决了单机故障2、主从复制期间master和slave都是非阻塞方式，仍然可用。

缺点：

1、master宕机期间，需要手动切换主机，同时会有部分数据不能及时同步从服务器，造成数据不一致（需要人工手动介入）

2、slave宕机后，多个slave恢复后，大量的SYNC同步会造成master IO压力倍增（可以手动规避启动时间）

3、在线扩容较复杂。

总结：
redis主从复制提高了可用性

（2）哨兵模式

主从复制模式中切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从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不可用。redis从2.8提供Sential哨兵架构解决问题。增加一 个哨兵服务，该哨兵时刻监master,如果master挂了，哨兵会在从节点中选举一位为主节点，使用的是哨兵投票机制。

修改配置文件

 启动哨兵服务

redis-sentinel sentinel.conf

当主节点宕机后，观察哨兵服务

Sentinel 哨兵优缺点

优点：

哨兵模式基于主从复制，因此主从复制的优点哨兵都具备2、哨兵具备了主从切换和故障转移，因此集群有了更高的可用性

缺点：

Redis较难支持在线扩容，在线扩容比较复杂。

总结：
sentinel 哨兵主要用来监控redis主从集群，提高了redis 主从集群的可用性。

（3）集群化模式

主从模式实现了数据的热备份，哨兵模式实现了redis的高可用。但是有一个问题，这两种模式都没有解决，这两种模式都只能有一个master节点负责写操作，在高并发的写操作场景，master节点就会成为性能瓶颈。redis的集群模式中可以实现多个节点同时提供写操作，redis集群模式采用无中心结构，每个节点都保存数据，节点之间互相连接从而知道整个集群状态。

如图所示集群模式其实就是多个主从复制的结构组合起来的，每一个主从复制结构可以看成一个节点，那么上面的Cluster集群中就有三个节点。

 

Redis Cluster是一种服务器 Sharding 技术，redis 3.0版本开始正式提供。
Sentinel基本已经实现了高可用，但是每台机器都存储相同内容，很浪费内存，所以Redis Cluster实现了分布式存储。每台机器节点上存储不同的内容。

Redis Cluster 数据分片原理

redis 数据分片使用的是hash slot， redis集群有16384个哈希槽，每个Key通过CRC16校验后对16384取模来决定放置哪一个槽。
当存取redis key时候，redis会根据CRC16算法得到一个结果，然后把结果和16384求余，通过这个值去对应得节点获取数据。
这个时候，应用客户端实际上只需要连接其中任意一个节点即可，然后Redis Cluster 中每个节点都保存了其他节点得槽信息。这样当存取key计算完槽之后，通过保存槽信息从配置中获取节点信息，然后再去对应得节点获取数据。

Redis Cluster 复制原理

redis-cluster集群引入了主从复制模型，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点。当其它主节点 ping 一个主节点 A 时，如果半数以上的主节点与 A 通信超时，那么认为主节点 A 宕机了。如果主节点 A 和它的从节点 A1 都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了。

搭建redis集群

三主三从

6001 6002 6003 为主节点

6004 6005 6006 为从节点

修改redis的配置文件redis.conf，如果是多台服务器的话只用修改加粗部分即可

设置任意ip可访问
bind 0.0.0.0 -::1   87行附近

修改端口号
port 6001     138行附近

设置后台运行
daemonize yes      309行附近

设置rdb持久化的文件名
dbfilename dump6001.rdb    481行附近

打开aof持久化
appendonly yes      1379行附近

设置aof持久化的文件目录和文件名
appendfilename "appendonly6001.aof"     1406行附近
appenddirname "appendonlydir6001"     1412行附近

开启集群（打开注释）
cluster-enabled yes    1576行附近

集群的配置文件，会自动生成（打开注释）
cluster-config-file nodes-6001.conf    1584行附近

集群的超时时间（打开注释）
cluster-node-timeout 15000   1590行

启动六个redis服务

分配哈希槽

redis-cli --clustercreate --cluster-replicas1

192.168.100.130:6001 192.168.100.130:6001

192.168.100.130:6001 192.168.100.130:6001

192.168.100.130:6001 192.168.100.130:6001

 测试