Redis主从配置和集群配置

其他 2020-06-21 10:35:08 阅读次数: 0

Redis主从配置和集群配置

文章目录

一、Redis主从配置

1.主从概念

  • ⼀个master可以拥有多个slave，⼀个slave⼜可以拥有多个slave，如此下去，形成了强⼤的多级服务器集群架构
  • master用来写数据，slave用来读数据，经统计：网站的读写比率是10:1
  • 通过主从配置可以实现读写分离
    在这里插入图片描述

master和slave都是一个redis实例(redis服务)

2.主从配置

  • 配置主
  • 查看当前主机的ip地址
ifconfig

在这里插入图片描述

  • 修改etc/redis/redis.conf文件
sudo vi redis.conf
bind 192.168.26.128
  • 重启redis服务
sudo service redis stop
redis-server redis.conf
  • 配置从
  • 复制etc/redis/redis.conf文件
sudo cp redis.conf ./slave.conf
  • 修改redis/slave.conf文件
sudo vi slave.conf

编辑内容

bind 192.168.26.128
slaveof 192.168.26.128 6379
port 6378
  • redis服务
sudo redis-server slave.conf
  • 查看主从关系
redis-cli -h 192.168.26.128 info Replication

在这里插入图片描述

3.数据操作

  • 在master和slave分别执⾏info命令，查看输出信息 进入主客户端
redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6379
  • 进入从的客户端
redis-cli -h 192.168.26.128 -p 6378
  • 在master上写数据
set aa aa

在这里插入图片描述

  • 在slave上读数据
get aa

在这里插入图片描述

二、Redis集群配置

1.简介

  • 集群:一组通过网络连接的计算机，共同对外提供服务，像一个独立的服务器
  • Redis集群是一个由多个节点组成的分布式服务器群，它具有复制、高可用和分片特性；
  • Redis集群没有中心节点，并且带有复制和故障转移特性，这可以避免单个节点成为性能瓶颈，或者因为某个节点下线而导致整个集群下线；
  • 集群中的主节点负责处理槽（存储数据），从节点则是主节点的复制品；
  • Redis集群将整个数据库分成16384个槽，数据库中的每个键都属于16384个槽中的其中一个；
  • 集群中的每个主节点都可以负责0到16384个槽，当16384个槽都有节点在负责时，集群进入上线状态，可以执行客户端发送的数据命令；
  • 主节点只会执行和自己负责的槽相关的命令，当节点接收到不属于自己处理的槽的命令时，它会将处理指定槽的节点的地址返回给客户端，而客户端会向正确的节点重新发送命令，这个过程称为“转向”；
  • Redis 集群通过分区（partition）来提供一定程度的可用性（availability）：即使集群中有一部分节点失效或者无法进行通讯，集群也可以继续处理命令请求。

2.Redis 集群好处

Redis 集群提供了以下两个好处：

  • 将数据自动切分（split）到多个节点的能力。
  • 当集群中的一部分节点失效或者无法进行通讯时， 仍然可以继续处理命令请求的能力。

为什么要有集群
之前我们已经讲了主从的概念，一主可以多从，如果同时的访问量过大(1000w),主服务肯定就会挂掉，数据服务就挂掉了或者发生自然灾难
大公司都会有很多的服务器(华东地区、华南地区、华中地区、华北地区、西北地区、西南地区、东北地区、台港澳地区机房)

在这里插入图片描述

3.redis集群

  • 分类
  • 软件层面
  • 硬件层面
  • 软件层面：只有一台电脑，在这一台电脑上启动了多个redis服务。
    在这里插入图片描述
  • 硬件层面：存在多台实体的电脑，每台电脑上都启动了一个redis或者多个redis服务。
    在这里插入图片描述

4.实现机制

  • Redis Cluster 是Redis的集群实现，内置数据自动分片机制，集群内部将所有的key映射到16384个Slot中，集群中的每个Redis Instance负责其中的一部分的Slot的读写。
  • 集群客户端连接集群中任一Redis Instance即可发送命令，当Redis Instance收到自己不负责的Slot的请求时，会将负责请求Key所在Slot的Redis Instance地址返回给客户端，客户端收到后自动将原请求重新发往这个地址，对外部透明。
  • 一个Key到底属于哪个Slot由crc16(key)% 16384 决定。
  • 关于集群成员管理，集群的节点(Redis Instance)和节点之间两两定期交换集群内节点信息并且更新，从发送节点的角度看，这些信息包括：集群内有哪些节点，IP和PORT是什么，节点名字是什么，节点的状态(比如OK，PFAIL，FAIL)是什么，包括节点角色(master或者 slave)等。
  • 关于可用性，集群由N组主从Redis Instance组成。
  • 主可以没有从，但是没有从 意味着主宕机后主负责的Slot读写服务不可用。
  • 一个主可以有多个从，主宕机时，某个从会被提升为主，具体哪个从被提升为主，协议类似于Raft，参见这里。
  • 如何检测主宕机？Redis Cluster采用quorum+心跳的机制。
  • 从节点的角度看，节点会定期给其他所有的节点发送Ping， cluster-node-timeout(可配置，秒级)时间内没有收到对方的回复，则单方面认为对端节点宕机，将该节点标为PFAIL状态。
  • 通过节点之间交换信息收集到quorum个节点都认为这个节点为PFAIL，则将该节点标记为FAIL，并且将其发送给其他所有节点，其他所有节点收到后立即认为该节点宕机。
  • 从这里可以看出，主宕机后，至少cluster-node-timeout时间内该主所负责的Slot的读写服务不可用。

5.依赖配置

Redis集群配置之前需要依赖一些相关库配置，因此需要先安装以下相关库；

  • (1) 确保系统安装zlib,否则gem install会报(no such file to load – zlib)
# download:zlib-1.2.8.tar.gz

# tar –zxvfzlib-1.2. 8.tar.gz

# cd zlib-1.2.8

#./configure 

# make 

# makeinstall
  • (2) 安装ruby:version(2.2.2)
# download:ruby-2.2.2.tar.gz 

# tar –zxvf ruby-2.2.2.tar.gz

# cd  /ruby-2.2.2

#./configure-prefix=/usr/local/ruby 

# make 

# makeinstall 

# cp ruby/usr/local/bin
  • 安装完成后可以查看相应的版本信息：
# ruby –v
  • (3)安装rubygem:version(1.8.16)
# down rubygems-2.4.7.tar.gz 

# tar –zxvf rubygems-2.4.7.tar.gz

# cd  rubygems-2.4.7

# rubysetup.rb 

# cp rubygems-2.4.7/bin/gem/usr/local/bin
  • 安装完成后可以查看相应的版本信息：
# gem –v
  • (4)安装redis与ruby接口gem-redis:version(3.0.6)
gem  install  -l  /data/soft/redis-3.0.6.gem

6.集群配置

集群配置案例：

1.配置机器1

  • 在演示中，172.16.179.130为当前ubuntu机器的ip
  • 在172.16.179.130上进⼊Desktop⽬录，创建conf⽬录
  • 在conf⽬录下创建⽂件7000.conf，编辑内容如下
port 7000
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7000.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7000_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7001.conf，编辑内容如下

port 7001
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7001.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7001_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7002.conf，编辑内容如下

port 7002
bind 172.16.179.130
daemonize yes
pidfile 7002.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7002_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

总结：三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

  • 使⽤配置⽂件启动redis服务
redis-server 7000.conf
redis-server 7001.conf
redis-server 7002.conf

查看进程如下图
在这里插入图片描述

2.配置机器2

  • 在演示中，172.16.179.131为当前ubuntu机器的ip
  • 在172.16.179.131上进⼊Desktop⽬录，创建conf⽬录
  • 在conf⽬录下创建⽂件7003.conf，编辑内容如下
port 7003
bind 172.16.179.131
daemonize yes
pidfile 7003.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7003_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7004.conf，编辑内容如下

port 7004
bind 172.16.179.131
daemonize yes
pidfile 7004.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7004_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

在conf⽬录下创建⽂件7005.conf，编辑内容如下

port 7005
bind 172.16.179.131
daemonize yes
pidfile 7005.pid
cluster-enabled yes
cluster-config-file 7005_node.conf
cluster-node-timeout 15000
appendonly yes

总结：三个⽂件的配置区别在port、pidfile、cluster-config-file三项

  • 使⽤配置⽂件启动redis服务
redis-server 7003.conf
redis-server 7004.conf
redis-server 7005.conf

查看进程如下图
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.创建集群

  • redis的安装包中包含了redis-trib.rb，⽤于创建集群
  • 接下来的操作在172.16.179.130机器上进⾏
  • 将命令复制，这样可以在任何⽬录下调⽤此命令
sudo cp /usr/share/doc/redis-tools/examples/redis-trib.rb /usr/local/bin/
  • 安装ruby环境，因为redis-trib.rb是⽤ruby开发的
sudo apt-get install ruby
  • 在提示信息处输⼊y，然后回⻋继续安装
  • 运⾏如下命令创建集群
redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005
  • 执⾏上⾯这个指令在某些机器上可能会报错,主要原因是由于安装的 ruby 不是最 新版本
    在这里插入图片描述
  • 天朝的防⽕墙导致⽆法下载最新版本,所以需要设置 gem 的源
解决办法如下
-- 先查看⾃⼰的 gem 源是什么地址
gem source -l -- 如果是https://rubygems.org/ 就需要更换
-- 更换指令为
gem sources --add https://gems.ruby-china.org/ --remove https://rubygems.org/
-- 通过 gem 安装 redis 的相关依赖
sudo gem install redis
-- 然后重新执⾏指令

在这里插入图片描述

redis-trib.rb create --replicas 1 172.16.179.130:7000 172.16.179.130:7001 172.16.179.130:7002 172.16.179.131:7003 172.16.179.131:7004 172.16.179.131:7005
  • 提示如下主从信息，输⼊yes后回⻋

提示完成，集群搭建成功

4.测试验证

[root@node01 src]# ./redis-cli -h 172.168.10.252 -p 7000

172.168.10.252:7000> get date

(nil)

172.168.10.252:7000> get aa

(nil)

172.168.10.252:7000> get name

(error) MOVED 5798 172.168.10.253:7000

172.168.10.252:7000>

  • 目前主要的 Redis 集群客户端（或者说，支持集群功能的 Redis 客户端）有以下这些：

  • 1、redis-rb-cluster：antirez 使用Ruby 编写的 Redis 集群客户端，集群客户端的官方实现；

  • 2、predis：Redis的 PHP 客户端，支持集群功能；

  • 3、jredis：Redis的 JAVA 客户端，支持集群功能；

  • 4、StackExchange.Redis：Redis 的C# 客户端，支持集群功能；

  • 5、内置的 redis-cli ：在启动时给定 -c 参数即可进入集群模式，支持部分集群功能；

7.在哪个服务器上写数据：CRC16

  • redis cluster在设计的时候，就考虑到了去中⼼化，去中间件，也就是说，集群中的每个节点都是平等的关系，都是对等的，每个节点都保存各⾃的数据和整个集 群的状态。
  • 每个节点都和其他所有节点连接，⽽且这些连接保持活跃，这样就保 证了我们只需要连接集群中的任意⼀个节点，就可以获取到其他节点的数据
  • Redis集群没有并使⽤传统的⼀致性哈希来分配数据，⽽是采⽤另外⼀种叫做哈希 槽 (hash slot)的⽅式来分配的。
  • redis cluster 默认分配了 16384 个slot，当我们 set⼀个key 时，会⽤CRC16算法来取模得到所属的slot，然后将这个key 分到哈 希槽区间的节点上，具体算法就是：CRC16(key) % 16384。
  • 所以我们在测试的 时候看到set 和 get 的时候，直接跳转到了7000端⼝的节点
    Redis 集群会把数据存在⼀个 master 节点，然后在这个 master 和其对应的salve 之间进⾏数据同步。
  • 当读取数据时，也根据⼀致性哈希算法到对应的 master 节 点获取数据。
  • 只有当⼀个master 挂掉之后，才会启动⼀个对应的 salve 节点，充 当 master
  • 需要注意的是：必须要3个或以上的主节点，否则在创建集群时会失败，并且当存 活的主节点数⼩于总节点数的⼀半时，整个集群就⽆法提供服务了

8.Python交互

  • 安装包如下
pip install redis-py-cluster

redis-py-cluster源码地址https://github.com/Grokzen/redis-py-cluster

  • 创建⽂件redis_cluster.py，示例码如下
from rediscluster import *
if __name__ == '__main__':
  try:
      # 构建所有的节点，Redis会使⽤CRC16算法，将键和值写到某个节点上
      startup_nodes = [
          {'host': '192.168.26.128', 'port': '7000'},
          {'host': '192.168.26.130', 'port': '7003'},
          {'host': '192.168.26.128', 'port': '7001'},
      ]
      # 构建StrictRedisCluster对象
      src=StrictRedisCluster(startup_nodes=startup_nodes,decode_responses=True)
      # 设置键为name、值为itheima的数据
      result=src.set('name','itheima')
      print(result)
      # 获取键为name
      name = src.get('name')
      print(name)
  except Exception as e:
      print(e)

9.参考阅读

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转载自blog.csdn.net/wolfGuiDao/article/details/106433291
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