redis怎么實現集群

redis怎么實現集群

1.主從復制

主從復制原理:

  • 從服務器連接主服務器,發(fā)送SYNC命令;?

  • 主服務器接收到SYNC命名后,開始執(zhí)行BGSAVE命令生成RDB文件并使用緩沖區(qū)記錄此后執(zhí)行的所有寫命令;?

  • 主服務器BGSAVE執(zhí)行完后,向所有從服務器發(fā)送快照文件,并在發(fā)送期間繼續(xù)記錄被執(zhí)行的寫命令;?

  • 從服務器收到快照文件后丟棄所有舊數據,載入收到的快照;?

  • 主服務器快照發(fā)送完畢后開始向從服務器發(fā)送緩沖區(qū)中的寫命令;?

  • 從服務器完成對快照的載入,開始接收命令請求,并執(zhí)行來自主服務器緩沖區(qū)的寫命令;(從服務器初始化完成

  • 主服務器每執(zhí)行一個寫命令就會向從服務器發(fā)送相同的寫命令,從服務器接收并執(zhí)行收到的寫命令(從服務器初始化完成后的操作

主從復制優(yōu)缺點:

優(yōu)點:

  • 支持主從復制,主機會自動將數據同步到從機,可以進行讀寫分離

  • 為了分載Master的讀操作壓力,Slave服務器可以為客戶端提供只讀操作的服務,寫服務仍然必須由Master來完成

  • Slave同樣可以接受其它Slaves的連接和同步請求,這樣可以有效的分載Master的同步壓力。

  • Master Server是以非阻塞的方式為Slaves提供服務。所以在Master-Slave同步期間,客戶端仍然可以提交查詢或修改請求。

  • Slave Server同樣是以非阻塞的方式完成數據同步。在同步期間,如果有客戶端提交查詢請求,redis則返回同步之前的數據

缺點:

  • Redis不具備自動容錯和恢復功能,主機從機的宕機都會導致前端部分讀寫請求失敗,需要等待機器重啟或者手動切換前端的IP才能恢復。

  • 主機宕機,宕機前有部分數據未能及時同步到從機,切換IP后還會引入數據不一致的問題,降低了系統(tǒng)的可用性。

  • Redis較難支持在線擴容,在集群容量達到上限時在線擴容會變得很復雜。

2.哨兵模式

當主服務器中斷服務后,可以將一個從服務器升級為主服務器,以便繼續(xù)提供服務,但是這個過程需要人工手動來操作。?為此,Redis 2.8中提供了哨兵工具來實現自動化的系統(tǒng)監(jiān)控和故障恢復功能。

哨兵的作用就是監(jiān)控Redis系統(tǒng)的運行狀況。它的功能包括以下兩個。

??? (1)監(jiān)控主服務器和從服務器是否正常運行。?
??? (2)主服務器出現故障時自動將從服務器轉換為主服務器。

哨兵的工作方式:

  • 每個sentinel(哨兵)進程以每秒鐘一次的頻率向整個集群中的Master主服務器,Slave從服務器以及其他Sentinel(哨兵)進程發(fā)送一個 PING 命令。

  • 如果一個實例(instance)距離最后一次有效回復 PING 命令的時間超過 down-after-milliseconds 選項所指定的值, 則這個實例會被 Sentinel(哨兵)進程標記為主觀下線(SDOWN)

  • 如果一個Master主服務器被標記為主觀下線(SDOWN),則正在監(jiān)視這個Master主服務器的所有 Sentinel(哨兵)進程要以每秒一次的頻率確認Master主服務器的確進入了主觀下線狀態(tài)

  • 當有足夠數量的 Sentinel(哨兵)進程(大于等于配置文件指定的值)在指定的時間范圍內確認Master主服務器進入了主觀下線狀態(tài)(SDOWN), 則Master主服務器會被標記為客觀下線(ODOWN)

  • 在一般情況下, 每個 Sentinel(哨兵)進程會以每 10 秒一次的頻率向集群中的所有Master主服務器、Slave從服務器發(fā)送 INFO 命令。

  • 當Master主服務器被 Sentinel(哨兵)進程標記為客觀下線(ODOWN)時,Sentinel(哨兵)進程向下線的 Master主服務器的所有 Slave從服務器發(fā)送 INFO 命令的頻率會從 10 秒一次改為每秒一次。

  • 若沒有足夠數量的 Sentinel(哨兵)進程同意 Master主服務器下線, Master主服務器的客觀下線狀態(tài)就會被移除。若 Master主服務器重新向 Sentinel(哨兵)進程發(fā)送 PING 命令返回有效回復,Master主服務器的主觀下線狀態(tài)就會被移除。

?哨兵模式的優(yōu)缺點

優(yōu)點:

  • 哨兵模式是基于主從模式的,所有主從的優(yōu)點,哨兵模式都具有。

  • 主從可以自動切換,系統(tǒng)更健壯,可用性更高。

缺點:

  • Redis較難支持在線擴容,在集群容量達到上限時在線擴容會變得很復雜。

3.Redis-Cluster集群

redis的哨兵模式基本已經可以實現高可用,讀寫分離 ,但是在這種模式下每臺redis服務器都存儲相同的數據,很浪費內存,所以在redis3.0上加入了cluster模式,實現的redis的分布式存儲,也就是說每臺redis節(jié)點上存儲不同的內容。

?Redis-Cluster采用無中心結構,它的特點如下:

  • 所有的redis節(jié)點彼此互聯(lián)(PING-PONG機制),內部使用二進制協(xié)議優(yōu)化傳輸速度和帶寬。

  • 節(jié)點的fail是通過集群中超過半數的節(jié)點檢測失效時才生效。

  • 客戶端與redis節(jié)點直連,不需要中間代理層.客戶端不需要連接集群所有節(jié)點,連接集群中任何一個可用節(jié)點即可。

工作方式:

在redis的每一個節(jié)點上,都有這么兩個東西,一個是插槽(slot),它的的取值范圍是:0-16383。還有一個就是cluster,可以理解為是一個集群管理的插件。當我們的存取的key到達的時候,redis會根據crc16的算法得出一個結果,然后把結果對 16384 求余數,這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽,通過這個值,去找到對應的插槽所對應的節(jié)點,然后直接自動跳轉到這個對應的節(jié)點上進行存取操作。

為了保證高可用,redis-cluster集群引入了主從模式,一個主節(jié)點對應一個或者多個從節(jié)點,當主節(jié)點宕機的時候,就會啟用從節(jié)點。當其它主節(jié)點ping一個主節(jié)點A時,如果半數以上的主節(jié)點與A通信超時,那么認為主節(jié)點A宕機了。如果主節(jié)點A和它的從節(jié)點A1都宕機了,那么該集群就無法再提供服務了。

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THE END
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