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为什么要搭建Redis主从集群？
单节点的Redis的并发能力是有上限的，如果想要提高Redis并发能力，需要搭建主从集群。
主从集群
主从集群结构图：
当客户端向Redis写数据时，会写到master，然后master同步数据到slave；
当客户端向Redis读数据时，会优先从slave读取数据。
搭建主从集群
1.启动多个redis容器
基于Linux环境，使用Docker Compose进行多容器启动。
Docker 是 Docker Compose 的前提，Docker Compose 是为了简化使用 Docker 时多容器应用的管理和部署而设计的。
| 容器名 | 角色 | IP | 映射端口 |
|---|---|---|---|
| r1 | master | 192.168.150.101 | 7001 |
| r2 | slave | 192.168.150.101 | 7002 |
| r3 | slave | 192.168.150.101 | 7003 |
docker-compose.yaml:
services:r1:image: rediscontainer_name: r1network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7001"]r2:image: rediscontainer_name: r2network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7002"]r3:image: rediscontainer_name: r3network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7003"]安装docker compose可以到其他博主
Docker Compose - 安装和基本使用_docker-compose安装-CSDN博客
将docker-compose.yaml迁移到/root/redis
执行命令
docker-compose up -d
查看节点
可以看到，初始状态下，每个实例都是master。
搭建主从集群
# Redis5.0以前
slaveof <masterip> <masterport>
# Redis5.0以后
replicaof <masterip> <masterport>有临时和永久两种模式：
-
永久生效：在redis.conf文件中利用
slaveof命令指定master节点 -
临时生效：直接利用redis-cli控制台输入
slaveof命令，指定master节点
临时生效：
测试读写
在master节点可以写和读，在slave节点只能读
主从同步原理
为什么搭建主从集群后，在master r1写入的信息，在slave r2 r3可以读到信息，说明主从之间完成了数据同步。
全量同步和增量同步
- 全量同步：在该节点第一次来同步，将master的全部数据通过bgsave命令（redis在内存中的所有数据持久化到硬盘中）生成RDB文件，发送到slave执行；
- 增量同步： 该节点不是第一次同步，因为某些原因宕机后又恢复了，此时只需要将slave宕机后master写入的数据同步即可；
全量同步
那master如何判断slave是不是第一次来同步？
replicationID：每一个master节点都有自己的id，在为搭建主从关系前，每一个节点都是master，所以replicationID不同，搭建主从集群后，有些master变成了slave，replicationID也变成了master的replicationID。所以可以根据replicationID是否相同来判断，不同则是第一次来。
增量同步
理论上来说，对重连需要同步新数据的slave执行全量同步也能同步数据，但是全量同步需要先做RDB，然后将RDB文件通过网络传输个slave，成本太高了。
master和slave虽然又主从关系，但是无法监听，说明master是不知道slave什么时候宕机的，那增量同步要从哪里开始？
offset：repl_backing会记录第一次建立主从同步的所有写操作命令，写得越多，offset越大，当主从的offset一致则代表数据一致。
offset记录了master和slave的同步情况，可以根据offset的差距去执行增量同步。
repl_backing文件，这个文件是一个固定大小的数组，只不过数组是环形，也就是说角标到达数组末尾后，会再次从0开始读写，这样数组头部的数据就会被覆盖。
会存在问题，假如长度为10（0-1-2-3-4-5-6--7-8-9-0），在slave宕机时，同步数据0-2，master更新数据绕了一圈又回到了2，这时候就刚好，但是超过2后，就会覆盖数据，slave就无法同步被覆盖的数据。
主从同步优化
Redis哨兵
前面说那么多，主从集群、提高并发和主从同步，那主没怎么办？
哨兵（sentinel）就是用来保证主从集群的高可用性的。
-
状态监控：
Sentinel会不断检查您的master和slave是否按预期工作 -
故障恢复（failover）：如果
master故障，Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后会成为slave -
状态通知：
Sentinel充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生failover时，会将最新集群信息推送给Redis的客户端
1.状态监控
Sentinel基于心跳机制监测Redis集群服务状态，每隔1秒向集群的每个节点发送ping命令，并通过响应结果来做出判断：
-
主观下线（sdown）：如果某sentinel节点发现某Redis节点未在规定时间响应，则认为该节点主观下线。
-
客观下线(odown)：若超过指定数量（通过
quorum设置）的sentinel都认为该节点主观下线，则该节点客观下线。quorum值最好超过Sentinel节点数量的一半，Sentinel节点数量至少3台。
2.故障恢复
在当前master宕机后，Sentinel会根据规则选取一个slave作为新的master：
-
首先会判断slave节点与master节点断开时间长短，如果超过
down-after-milliseconds * 10则会排除该slave节点； -
然后判断slave节点的
slave-priority值，越小优先级越高，如果是0则永不参与选举（默认都是1）。 -
如果
slave-prority一样，则判断slave节点的offset值，越大说明数据越新，优先级越高 -
最后是判断slave节点的
run_id大小，越小优先级越高（通过info server可以查看run_id）。
问题来了，当选出一个新的master后，该如何实现身份切换呢？
大概分为两步：
-
在多个
sentinel中选举一个leader -
由
leader执行failover
3.选举leader
首先，Sentinel集群要选出一个执行failover的Sentinel节点，可以成为leader。要成为leader要满足两个条件：
-
最先获得超过半数的投票
-
获得的投票数不小于
quorum值
而sentinel投票的原则有两条：
-
优先投票给目前得票最多的
-
如果目前没有任何节点的票，就投给自己
比如有3个sentinel节点，s1、s2、s3，假如s2先投票：
-
此时发现没有任何人在投票，那就投给自己。
s2得1票 -
接着
s1和s3开始投票，发现目前s2票最多，于是也投给s2，s2得3票 -
s2称为leader，开始故障转移
不难看出，谁先投票，谁就会称为leader，那什么时候会触发投票呢？
答案是第一个确认master客观下线的人会立刻发起投票，一定会成为leader。
4.故障转移
5.搭建哨兵集群
1.修改docker-compose.yaml:
version: "3.2"services:r1:image: rediscontainer_name: r1network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7001"]r2:image: rediscontainer_name: r2network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7002", "--slaveof", "虚拟机ip", "7001"]r3:image: rediscontainer_name: r3network_mode: "host"entrypoint: ["redis-server", "--port", "7003", "--slaveof", "虚拟机ip", "7001"]s1:image: rediscontainer_name: s1volumes:- /root/redis/s1:/etc/redisnetwork_mode: "host"entrypoint: ["redis-sentinel", "/etc/redis/sentinel.conf", "--port", "27001"]s2:image: rediscontainer_name: s2volumes:- /root/redis/s2:/etc/redisnetwork_mode: "host"entrypoint: ["redis-sentinel", "/etc/redis/sentinel.conf", "--port", "27002"]s3:image: rediscontainer_name: s3volumes:- /root/redis/s3:/etc/redisnetwork_mode: "host"entrypoint: ["redis-sentinel", "/etc/redis/sentinel.conf", "--port", "27003"]2.sentinel配置
sentinel announce-ip "虚拟机ip"
sentinel monitor hmaster 虚拟机ip 7001 2
sentinel down-after-milliseconds hmaster 5000
sentinel failover-timeout hmaster 600003.执行命令
docker compose downdocker-compose up -d4.启动哨兵
停止r1(master)，s3第一个发现r1客观下线，s3成为leader
s3给r3发送send slaveof no one命令，r3成为master
重启r1，s3发送convert to slave给r1