若启动一个Slave机器进程，则它会向Master机器发送一个“sync command”命令，请求同步连接。
无论是第一次连接还是重新连接，Master机器都会启动一个后台进程，将数据快照保存到数据文件中(执行rdb操作) ，同时 Master 还会记录修改数据的所有命令并缓存在数据文件中。
后台进程完成缓存操作之后，Master 机器就会向 Slave 机器发送数据文件，Slave 端机器将数据文件保存到硬盘上，然后将其加载到内存中，接着 Master 机器就会将修改数据的所有操作一并发送给 Slave 端机器。若 Slave 出现故障导致宕机，则恢复正常后会自动重新连接。
Master机器收到 Slave 端机器的连接后，将其完整的数据文件发送给 Slave 端机器，如果 Mater 同时收到多个 Slave 发来的同步请求，则 Master 会在后台启动一个进程以保存数据文件，然后将其发送给所有的 Slave 端机器，确保所有的 Slave 端机器都正常。

1.4部署Redis 主从复制

1.4.1.环境部署


Master节点 192.168.40.172   redis-5.0.7.tar.gz
Slave1节点 192.168.40.170   redis-5.0.7.tar.gz
Slave2节点 192.168.40.17   redis-5.0.7.tar.gz

1.4.2.所有服务器都先关闭防火墙


systemctl stop firewalld
setenforce 0
systemctl disable firewalld

1.4.3.所有服务器都安装Redis


systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
yum install -y gcc gcc-c++ make
 
tar zxvf redis-5.0.7.tar.gz -C /opt/
 
cd /opt/redis-5.0.7/
make
make PREFIX=/usr/local/redis install
 
cd /opt/redis-5.0.7/utils
./install_server.sh
 
回车四次，下一步需要手动输入
 
Please select the redis executable path [] /usr/local/redis/bin/redis-server    
 
ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/

1.4.4修改Master主节点Redis的配置文件


vim /etc/redis/6379.conf
#70行，修改bind 项，0.0.0.0监听所有网段
bind 0.0.0.0
#137行，开启守护进程
daemonize yes
#172行，指定日志文件目录
logfile /var/log/redis_6379.log
#264行，指定工作目录
dir /var/lib/redis/6379
#700行，开启AOF持久化功能
appendonly yes
 
/etc/init.d/redis_6379 restart
netstat -natp | grep redis

1.6验证主从效果（192.168.40.17）


首先在Master上节点上查看日志
 
tail -f /var/log/redis_6379.log

1.6.1在Master节点上面验证从节点

redis-cli info replication

二.Redis 哨兵模式

哨兵的核心功能:在主从复制的基础上，哨兵引入了主节点的自动故障转移。

2.1哨兵模式的原理

哨兵(sentinel)：是一个分布式系统，用于对主从结构中的每台服务器进行监控，当出现故障时通过投票机制选择新的Master，并将所有Slave 连接到新的Master。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

2.2哨兵模式的作用

监控:哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常
自动故障转移：当主节点不能正常工作时，哨兵会开始自动故障转移操作，它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点，并让其他从节点改为复制新的主节点。
通知（提醒）：哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端。

2.3哨兵模式的结构

哨兵结构由两部分组成，哨兵节点和数据节点：

哨兵节点:哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成，哨兵节点是特殊的 redis 节点，不存储数据。
数据节点:主节点和从节点都是数据节点。

哨兵的启动依赖于主从模式，所以须把主从模式安装好的情况下再去做哨兵模式，所有节点上都需要部署哨兵模式，哨兵模式会监控所有的Redis 工作节点是否正常，当Master 出现问题的时候，因为其他节点与主节点失去联系，因此会投票，投票过半就认为这个 Master 的确出现问题，然后会通知哨兵间，然后从Slaves中选取一个作为新的 Master。

需要特别注意的是：客观下线是主节点才有的概念；如果从节点和哨兵节点发生故障，被哨主观下线后，不会再有后续的客观下线和故障转移操作。

2.4故障转移机制

2.4.1由哨兵节点定期监控发现主节点是否出现了故障

每个哨兵节点每隔1秒会向主节点、从节点及其它哨兵节点发送一次ping命令做一次心跳检测。如果主节点在一定时间范围内不回复或者是回复一个错误消息，那么这个哨兵就会认为这个主节点主观下线了(单方面的）。当超过半数哨兵节点认为该主节点主观下线了，这样就客观下线了

2.4.2当主节点出现故障

此时哨兵节点会通过Raft算法（选举算法）实现选举机制共同选举出一个哨兵节点为leader，来负责处理主节点的故障转移和通知。所以整个运行哨兵的集群的数量不得少于3个节点。

2.4.3由leader哨兵节点执行故障转移，过程如下:

将某一个从节点升级为新的主节点，让其它从节点指向新的主节点;
若原主节点恢复也变成从节点，并指向新的主节点;
通知客户端主节点己经更换。

需要特别注意的是：客观下线是主节点才有的概念；如果从节点和哨兵节点发生故障，被哨兵主观下线后，不会再有后续的客观下线和故障转移操作。

2.5主节点的选举

过滤掉不健康的（已下线的），没有回复哨兵 ping 响应的从节点。
选择配置文件中从节点优先级配置最高的。(replica-priority，默认值为100)
选择复制偏移量最大，也就是复制最完整的从节点。

哨兵的启动依赖于主从模式，所以须把主从模式安装好的情况下再去做哨兵模式

2.7环境准备


Master：192.168.40.17
Slave1：192.168.40.170
Slave2：192.168.40.172

2.8修改Redis配置文件(所有节点操作)


vim /opt/redis-5.0.7/sentinel.conf
protected-mode no     #17行，关闭保护模式
port 26379            #21行，Redis哨兵默认的监听端口
daemonize yes         #26行，指定sentinel为后台启动
logfile "/var/log/sentinel.log"     #36行，指定日志存放路径
dir "/var/lib/redis/6379"           #65行，指定数据库存放路径
sentinel monitor mymaster 192.168.40.17 6379 2        #84行， 修改
指定该哨兵节点监控192.168.40.17:6379这个主节点，该主节点的名称是mymaster,最后的2的含义与主节点的故障判定有关:至少需要2个哨兵节点同意，才能判定主节点故障并进行故障转移
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000   #113行,判定服务器down掉的时间周期，默认30000毫秒(30秒)
sentinel failover-timeout mymaster 180000        #146行，故障节点的最大超时时间为180000 (180秒 )

2.9启动哨兵模式并查看信息


cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
注意！先启动主服务器，再启动从服务器
redis-cli -p 26379 info Sentinel

2.10故障模拟


#在Master 上查看redis-server进程号:
ps -elf | grep redis
 
#杀死 Master 节点上redis-server的进程号
kill -9  redis进程号     #Master节点上redis-server的进程号
 
#验证master是转换至从服务器
tail -f /var/log/sentinel.log
 
#在Slave上查看是否转换成功
redis-cli -p 26379 INFO Sentinel

三.Redis集群模式

3.1redis群集的概念

集群，即 Redis Cluster，是Redis 3. 0开始引入的分布式存储方案。
集群由多个节点(Node) 组成，Redis 的数据分布在这些节点中。
集群中的节点分为主节点和从节点；只有主节点负责读写请求和集群信息的维护；从节点只进行主节点数据和状态信息的复制。

3.2集群的作用

3.2.1数据分区

数据分区(或称数据分片)是集群最核心的功能
集群将数据分散到多个节点，一方面突破了 Redis 单机内存大小的限制，存储容量大大增加；另一方面每个主节点都可以对外提供读服务和写服务，大大提高了集群的响应能力。
Redis 单机内存大小受限问题，在介绍持久化和主从复制时都有提及；例如，如果单机内存太大，bgsave 和 bgrewriteaof的 fork 操作可能导致主进程阻塞，主从环境下主机切换时可能导致从节点长时间无法提供服务，全量复制阶段主节点的复制缓冲区可能溢出。

3.2.2高可用

集群支持主从复制和主节点的自动故障转移(与哨兵类似) ；当任一节点发生故障时，集群仍然可以对外提供服务。

3.3集群模式的数据分片

Redis集群引入了哈希槽的概念
Redis集群有16384个哈希槽（编号0-16383）
集群的每个节点负责一部分哈希槽
每个Key通过CRC16校验后对16384取余来决定放置哪个哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作

<- - -以3个节点组成的集群为例- - ->
节点A 包含0到5460号哈希槽
节点B 包含5461到10922号哈希槽
节点C 包含10923到16383号哈希槽

3.4集群模式的主从复制模型

集群中具有A、B、C三个节点，如果节点B失败了，整个集群就会因缺少5461-10922这个范围的槽而不可以用。
为每个节点添加一个从节点A1、B1、C1整个集群便有三个Master节点和三个slave节点组成，在节点B失败后，集群选举B1位为主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。

3.5Redis集群部署

3.5.1环境准备

redis的集群一般需要**6个节点，3主3从**。方便起见，这里所有节点在3台服务器上模拟,每台主机上设置一主一备，以IP地址和端口进行区分：
三个主节点端口号：6001,6002,6003
对应的的从节点端口号：7001,7002,7003


192.168.40.16 master
 
这里为了方便所有的节点都在同一台服务器上模拟

3.6准备操作


cd /etc/redis
mkdir -p redis-cluster/redis600{1..6}
 
for i in {1..6}
do
cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
done

3.7开启群集功能

其他5个文件夹的配置文件以此类推修改，注意6个端口要不一样


cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001
 
vim redis.conf
#bind 127.0.0.1                      #69行，注释掉bind项,默认监听所有网卡
protected-mode no                      #88行，修改，关闭保护模式
port 6001                              #92行，修改，redis监听端口，
daemonize yes                          #136行,开启守护进程,以独立进程启动
cluster-enabled yes                    #832行，取消注释，开启群集功能
cluster-config-file nodes-6001.conf    #840行，取消注释，群集名称文件设置
cluster-node-timeout 15000             #846行，取消注释群集超时时间设置
appendonly yes                         #700行，修改，开启AOF持久化

3.8启动redis节点


分别进入那六个文件夹，执行命令: redis-server redis.conf ，来启动redis节点
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001
redis-server redis.conf
 
for i in {1..6}
do
cd /etc/redis/redis-cluster/redis600$i
redis-server redis.conf
done
 
ps -ef | grep redis

3.9启动集群


redis-cli --cluster create 127.0.0.1:6001 127.0.0.1:6002 127.0.0.1:6003 127.0.0.1:6004 127.0.0.1:6005 127.0.0.1:6006 --cluster-replicas 1
 
yes

3.10测试群集


redis-cli -p 6001 -c   #加-c参数，节点之间就可以互相跳转 
cluster slots     #查看节点的哈希槽编号范围
 
set test lisi
cluster keyslot test  #查看name键的槽编号

四.总结

1.主从复制适用于数据的多机备份，以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。

2.哨兵模式基于主从复制，部署哨兵模式必须先部署主从复制，其在主从复制基础上提供了自动化的故障恢复。但是其写操作无法负载均衡，存储能力受到单机的限制。

3.Redis集群提供了分布式存储方案解决了写操作无法负载均衡，以及存储能力受到单机限制的问题，实现了较为完善的高可用方案，其集群最低需要6个节点，三主三从，实现Redis高可用

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Redis三种模式——主从复制，哨兵模式，集群_redis主从集群

一、主从复制

1.1主从复制的概念

1.2Redis主从复制作用

1.2.1数据冗余

1.2.2故障恢复

1.2.3负载均衡

1.2.4高可用基石

1.3Redis主从复制流程