redis(持久化、主从复制、redis集群)

一、redis的持久化

        Redis的高性能是由于其将所有数据都存储在了内存中，为了使Redis在重启之后仍能保证数据不丢失，需要将数据从内存中同步到硬盘中，这一过程就是持久化。

        Redis支持两种方式的持久化，一种是RDB方式，一种是AOF方式。可以单独使用其中一种或将二者结合用。

1.1、RDB持久化(默认)

        RDB方式的持久化是通过快照（snapshotting）完成的，当符合一定条件时Redis会自动将内存中的数据进行快照并持久化到硬盘。

        RDB是Redis默认采用的持久化方式，在redis.conf配置文件中默认有此下配置：

save 900 1  #900秒内容如果超过1个key被修改，则发起快照保存
save 300 10 #300秒内容如超过10个key被修改，则发起快照保存
save 60 10000 #表示60秒内如果超过10000个key被修改，则发起快照保存

在redis.conf中：

配置dir指定rdb快照文件的位置

配置dbfilenam指定rdb快照文件的名称

Redis启动后会读取RDB快照文件，将数据从硬盘载入到内存。

 实验

1、删除dump.rdb

2、set test abc

3、关闭服务端并观察bin目录的变化

总结：

优点:让redis的数据存取速度变快

缺点:服务器断电时会丢失部分数据(数据的完整性得不到保证)

1.2、AOF持久化

        默认情况下Redis没有开启AOF（append onlyfile）方式的持久化，可以通过appendonly参数开启：

appendonly yes

        AOF文件的保存位置和RDB文件的位置相同，都是通过dir参数设置的，默认的文件名是appendonly.aof，可以通过appendfilename参数修改：  

appendfilename appendonly.aof

        AOF持久化策略如下：  

#appendfsync always   #每次有数据修改发生时都会写入AOF文件。
appendfsync everysec  #每秒钟同步一次，该策略为AOF的缺省策略。
#appendfsync no        #从不同步。高效但是数据不会被持久化。

实验 

1、设置appendonly为yes

2、设置一个key

3、观察appendonly.aof

总结：

优点:持久化良好，能包证数据的完整性

缺点:大大降低了redis系统的存取速度

二、主从复制(了解)

        持久化保证了即使redis服务重启也会丢失数据，因为redis服务重启后会将硬盘上持久化的数据恢复到内存中，但是当redis服务器的硬盘损坏了可能会导致数据丢失，如果通过redis的主从复制机制就可以避免这种单点故障，如下图：

说明：

• 主redis中的数据有两个副本（replication）即从redis1和从redis2，即使一台redis服务器宕机其它两台redis服务也可以继续提供服务。

• 主redis中的数据和从redis上的数据保持实时同步，当主redis写入数据时通过主从复制机制会复制到两个从redis服务上。

• 只有一个主redis，可以有多个从redis。

• 主从复制不会阻塞master，在同步数据时，master可以继续处理client 请求

• 一个redis可以即是主又是从，如下图：

 

2.1、主从配置 

主redis配置

无需特殊配置

从redis配置

修改从redis服务器上的redis.conf文件，添加slaveof 主redis ip 主redis端口

上边的配置说明当前该从redis服务器所对应的主redis是192.168.101.3，端口是6379  

2.3、主从复制过程 

复制过程说明：

1、 slave 服务启动，slave 会建立和master 的连接，发送sync 命令。

2、master启动一个后台进程将数据库快照保存到RDB文件中

3、master 就发送RDB文件给slave

4、slave 将文件保存到磁盘上，然后加载到内存恢复

5、master把缓存的命令转发给slave

注意：主死了，从只能读

 三、redis集群的搭建

架构细节:

(1)所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制)，节点的fail是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效.

(2)存取数据时连接任一节点都可以，但集群中有一个节点fail整个集群都会fail

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当需要在Redis 集群中放置一个 key-value 时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点 

 

Redis集群中至少应该有三个节点。要保证集群的高可用，需要每个节点有一个备份机。

Redis集群至少需要6台服务器。

搭建伪分布式。可以使用一台虚拟机运行6个redis实例。需要修改redis的端口号7001-700

 3.1、集群搭建环境

使用ruby脚本搭建集群,需要安装ruby。

[root@upload ~]# yum install ruby
[root@upload ~]# yum install rubygems
[root@upload ~]# gem install redis-3.0.0.gem 

Successfully installed redis-3.0.0

1 gem installed

Installing ri documentation for redis-3.0.0...

Installing RDoc documentation for redis-3.0.0...

[root@localhost ~]# cd redis-3.0.0/src
[root@localhost src]# ll *.rb
-rwxrwxr-x. 1 root root 48141 Apr  1  2015 redis-trib.rb

3.2、搭建步骤 

注意：必须删除dump.rdb和appendonly.aof文件

搭建伪分布式，需要6个redis实例放到/usr/local/redis-cluster目录下，并且运行在不同的端口7001-7006

cp -r  /usr/local/redis  /usr/local/redis-cluster/redis-7001

3.3、创建6个redis实例

每个实例运行在不同的端口。还需要修改redis.conf配置文件。配置文件中还需要把cluster-enabled yes前的注释去掉。

 

3.4、启动每个redis实例

创建启动集群的脚本：start-all.sh 放在/usr/java/redis-cluster目录下。

  cd /usr/local/redis-cluster/redis-7001/bin
                ./redis-server redis.conf
                cd /usr/local/redis-cluster/redis-7002/bin
                ./redis-server redis.conf
                cd /usr/local/redis-cluster/redis-7003/bin
                ./redis-server redis.conf
                cd /usr/local/redis-cluster/redis-7004/bin
                ./redis-server redis.conf
                cd /usr/local/redis-cluster/redis-7005/bin
                ./redis-server redis.conf
                cd /usr/local/redis-cluster/redis-7006/bin
                ./redis-server redis.conf

[root@localhost redis-cluster]# chmod 777 start-all.sh

创建关闭集群的脚本：shutdown-all.sh，放在/usr/local/redis-cluster目录下。

 cd redis-7001/bin

./redis-cli -p 7001 shutdown

./redis-cli -p 7002 shutdown

./redis-cli -p 7003 shutdown

./redis-cli -p 7004 shutdown

./redis-cli -p 7005 shutdown

./redis-cli -p 7006 shutdown

[root@localhost redis-cluster]# chmod 777shutdown-all.sh

 3.5、使用ruby脚本搭建redis集群

cd /usr/upload/redis.3.0.0/src

#create --replicas 1 意思就是说,为每个节点创建一个副本,也就是备份,如果 是不同的服务器,那么后面的端口也需要改成服务器的端口, 前面3个ip是主,后面3个ip是备份机

./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.116.134:7001 192.168.116.134:7002 192.168.116.134:7003 192.168.116.134:7004 192.168.116.134:7005  192.168.116.134:7006

3.6、测试 

启动时使用-c参数来启动集群模式，命令如下：

./redis-cli -c -p 7001

 

3.7、redis cluster命令

cluster info   #打印集群的信息

cluster nodes  #列出集群当前已知的所有节点(node)，以及这些节点的相关信息  

 3.8、主从个数设置

一：redis集群中的master节点个数要至少大于3个
因为master-1挂了以后，剩下的master节点（假如还有master-2、master-3）会重新选举出新的master，但是要超过一半的master节点个数都认为master-1挂了，这样才会重新选举新的master，如果是两个，挂了一个，还有一个，1>1不成立，所以要至少有3个master节点

二：集群节点个数要是奇数，虽然不是强制要求

因为要省钱，节省资源，假如4个节点，4的一半是2，挂了1个，剩下3个，3>2，满足重新选择的条件，但是假如有3个节点，一半1.5，挂了一个还有2两个，2>1.5，也满足了重新选举的条件，而且还节省了一个节点。