一、主從複製

• 使用非同步複製
• 一個伺服器可以有多個從伺服器
• 從伺服器也可以有自己的從伺服器
• 複製功能不會阻塞主伺服器
• 可以通過服務功能來上主伺服器免於持久化操作，由從伺服器去執行持久化操作即可。

以下是關於Redis複製功能的幾個重要方面：

• Redis使用非同步複製。從Redis 2.8開始，從伺服器會以每秒一次的頻率向主伺服器報告複製流（replication stream）的處理進度。
• 一個主伺服器可以有多個從伺服器。
• 不僅主伺服器可以有從伺服器，從伺服器也可以有自己的從伺服器，多個從伺服器之間可以構成一個圖狀結構。
• 複製功能不會阻塞主伺服器： 即使有一個或多個從伺服器正在進行初次同步， 主伺服器也可以繼續處理命令請求。
• 複製功能也不會阻塞從伺服器： 只要在 redis.conf 檔案中進行了相應的設定， 即使從伺服器正在進行初次同步， 伺服器也可以使用舊版本的資料集來處理命令查詢。
• 不過， 在從伺服器刪除舊版本資料集並載入新版本資料集的那段時間內， 連線請求會被阻塞。
• 你還可以配置從伺服器， 讓它在與主伺服器之間的連線斷開時， 向客戶端傳送一個錯誤。
• 複製功能可以單純地用於資料冗餘（data redundancy）， 也可以通過讓多個從伺服器處理只讀命令請求來提升擴充套件性（scalability）： 比如說， 繁重的 SORT 命令可以交給附屬節點去執行。
• 可以通過複製功能來讓主伺服器免於執行持久化操作： 只要關閉主伺服器的持久化功能， 然後由從伺服器去執行持久化操作即可。

Redis主從複製實踐

環境：

/data/6380/redis-server
/data/6380/redis.conf
/data/6381/redis-server
/data/6381/redis.conf
/data/6382/redis-server
/data/6382/redis.conf

配置檔案示例：

配置檔案示例：
redis.conf
bind 127.0.0.1 192.168.29.128
port 6380
daemonize yes
pidfile /data/6380/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6380/redis.log
 
"
dbfilename dump.rdb
dir /data/6380
appendonly no
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
protected-mode no

啟動

/data/6380/redis-server /data/6380/redis.conf
/data/6381/redis-server /data/6381/redis.conf
/data/6382/redis-server /data/6382/redis.conf

主節點：6380
從節點：6381、6382
開啟主從：
6381/6382命令列:
redis-cli -p 6381
SLAVEOF 127.0.0.1 6380

執行原理

從伺服器以每秒一次的頻率PING主伺服器一次，並報告複製流的處理情況。主伺服器記錄各個從伺服器最後一次向它傳送PING的時間。使用者可以通過配置，指定網路延遲的最大值min-slaves-max-lag，以及執行操作所需的至少從伺服器數量min-slaves-to-write。
如果至少有min-slaves-to-write個從伺服器，並且這些伺服器的延遲值都少於min-slaves-max-lag秒，那麼主伺服器就會執行客戶端請求的寫操作。你可以將這個特性看作CAP理論的C的條件放寬版本：儘管不能保證寫操作的永續性，但起碼丟失數量的視窗會被嚴格限制在指定的描述中。
另一方面，如果條件達不到min-slaves-to-write和min-slaves-max-lag所指定的條件，那麼寫操作就不會執行，主伺服器會向請求執行寫操作的客戶端返回一個錯誤。

Redis主從複製管理

主從複製狀態監控：
info replication

主從切換：
slaveof no one

二、Redis Sentinel

Redis-Sentinel是Redis官方推薦的高可用性(HA)接近方案，當用Redis做Master-slave的高可用方案時，假如master宕機了，Redis本身(包括它的很多客戶端)都沒有實現自動進行主備切換，而Redis-sentinel本身也是一個獨立執行的程序，他能監控多個master-slave叢集，發現master宕機後能進行自動切換。

Sentinel的構造

Sentinel是一個監視器，它可以根據被監視例項的身份和狀態來判斷應該執行何種動作。

功能

• 監控(Monitoring)

Sentinel會不斷地檢查你的主伺服器和從伺服器是否運作正常。

• 提醒(Notification)

當被監控的某個Redis伺服器出現問題時，Sentinel可以通過API向管理員或者其他應用程式傳送通知。

• 自動故障遷移(Automatic failover)

當一個主伺服器不能正常工作時，Sentinel會開始一次自動故障遷移操作，它會將失效主伺服器的其中一個從伺服器升級為新的主伺服器，並讓失效伺服器的其他從伺服器改為負值新的主伺服器；當客戶端試圖連線失效的主伺服器時，叢集也會向客戶端返回新主伺服器的地址，使得叢集可以使用新主伺服器代替失效伺服器。

sentinel配置

mkdir /data/26380
cp /usr/local/redis/src/redis-sentinel /data/26380
cd /data/26380
Vim sentinel.conf
port 26380
dir "/tmp"
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel config-epoch mymaster 0
啟動
 ./redis-sentinel ./sentinel.conf

執行一個Sentinel所需的最少配置如下所示：

執行一個 Sentinel 所需的最少配置如下所示：
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000 
sentinel failover-timeout mymaster 180000 
sentinel parallel-syncs mymaster 1 
sentinel monitor resque 192.168.1.3 6380 4 
sentinel down-after-milliseconds resque 10000 
sentinel failover-timeout resque 180000 
sentinel parallel-syncs resque 5
    第一行配置指示 Sentinel 去監視一個名為 mymaster 的主伺服器， 這個主伺服器的 IP 地址為 127.0.0.1 ， 埠號為 6379 ， 而將這個主伺服器判斷為失效至少需要 2 個 Sentinel 同意 （只要同意 Sentinel 的數量不達標，自動故障遷移就不會執行）。
    不過要注意， 無論你設定要多少個 Sentinel 同意才能判斷一個伺服器失效， 一個 Sentinel 都需要獲得系統中多數（majority） Sentinel 的支援， 才能發起一次自動故障遷移， 並預留一個給定的配置節點 （configuration Epoch ，一個配置節點就是一個新主伺服器配置的版本號）。
    換句話說， 在只有少數（minority） Sentinel 程序正常運作的情況下， Sentinel 是不能執行自動故障遷移的。
其他選項的基本格式如下：
sentinel <選項的名字> <主伺服器的名字> <選項的值>
各個選項的功能如下：
    down-after-milliseconds 選項指定了 Sentinel 認為伺服器已經斷線所需的毫秒數。
如果伺服器在給定的毫秒數之內， 沒有返回 Sentinel 傳送的 Ping 命令的回覆， 或者返回一個錯誤， 那麼 Sentinel 將這個伺服器標記為主觀下線（subjectively down，簡稱 SDOWN ）。
    不過只有一個 Sentinel 將伺服器標記為主觀下線並不一定會引起伺服器的自動故障遷移： 只有在足夠數量的 Sentinel 都將一個伺服器標記為主觀下線之後， 伺服器才會被標記為客觀下線（objectively down， 簡稱 ODOWN ）， 這時自動故障遷移才會執行。
將伺服器標記為客觀下線所需的 Sentinel 數量由對主伺服器的配置決定。
parallel-syncs 選項指定了在執行故障轉移時， 最多可以有多少個從伺服器同時對新的主伺服器進行同步， 這個數字越小， 完成故障轉移所需的時間就越長。
    如果從伺服器被設定為允許使用過期資料集（參見對 redis.conf 檔案中對 slave-serve-stale-data 選項的說明）， 那麼你可能不希望所有從伺服器都在同一時間向新的主伺服器傳送同步請求， 因為儘管複製過程的絕大部分步驟都不會阻塞從伺服器， 但從伺服器在載入主伺服器發來的 RDB 檔案時， 仍然會造成從伺服器在一段時間內不能處理命令請求： 如果全部從伺服器一起對新的主伺服器進行同步， 那麼就可能會造成所有從伺服器在短時間內全部不可用的情況出現。
你可以通過將這個值設為 1 來保證每次只有一個從伺服器處於不能處理命令請求的狀態。

配置檔案

指定監控master
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6370 2 
{2表示多少個sentinel同意}
安全資訊
sentinel auth-pass mymaster root
超過15000毫秒後認為主機宕機
sentinel down-after-milliseconds mymaster 15000  
當主從切換多久後認為主從切換失敗
sentinel failover-timeout mymaster 900000
這兩個配置後面的數量主從機需要一樣，epoch為master的版本
sentinel leader-epoch mymaster 1
sentinel config-epoch mymaster 1

Sentinel命令

PING ：返回 PONG 。
SENTINEL masters ：列出所有被監視的主伺服器
SENTINEL slaves <master name> 
SENTINEL get-master-addr-by-name <master name> ： 返回給定名字的主伺服器的 IP 地址和埠號。 
SENTINEL reset <pattern> ： 重置所有名字和給定模式 pattern 相匹配的主伺服器。 
SENTINEL failover <master name> ： 當主伺服器失效時， 在不詢問其他 Sentinel 意見的情況下， 強制開始一次自動故障遷移。

三、Redis叢集

Redis叢集是一個可以在多個Redis節點之間進行資料共享的設施(installation)。
Redis叢集不支援那些需要同時處理多個鍵的Redis命令，因為執行這些命令需要在多個Redis節點之間移動資料，並且在高負載的情況下，這些命令降低Redis叢集的效能，並導致不可預測的行為。
Redis叢集通過分割槽(partition)來提供一定程度的可用性(availability)：即使叢集中有一部分節點失效或者無法進行通訊，叢集也可以繼續處理命令請求。
將資料自動切分(split)到多個節點的能力。
當叢集中的一部分節點失效或者無法進行通訊時，仍然可以繼續處理命令請求的能力。

Redis叢集資料共享

Redis叢集使用資料分片(sharding)而非一致性雜湊(consistency hashing)來實現：一個Redis叢集包含16384個雜湊槽(hash slot)，資料庫中的每個鍵都屬於這16384個雜湊槽的其中一個，叢集使用公式CRC16(key)%16384來計算鍵key屬於哪個槽，其中CRC16(key)語句用於計算鍵key的CRC16校驗和。
節點A負責處理0號至5500號雜湊槽。
節點B負責處理5501號至11000號雜湊槽。
節點C負責處理11001號至16384號雜湊槽。

Redis Cluster

叢集元件安裝

EPEL源安裝ruby支援
yum install ruby rubygems -y
使用國內源
gem sources --add https://gems.ruby-china.org/ --remove https://rubygems.org/
gem install redis -v 3.3.3
gem sources -l
如果無法使用，可以使用aliyun
gem sources -a http://mirrors.aliyun.com/rubygems/ 
gem sources  --remove http://rubygems.org/

配置檔案中包含

Redis 叢集由多個執行在叢集模式（cluster mode）下的 Redis 例項組成， 例項的叢集模式需要通過配置來開啟， 開啟叢集模式的例項將可以使用叢集特有的功能和命令。

以下是一個包含了最少選項的叢集配置檔案示例：

port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

檔案中的 cluster-enabled 選項用於開例項的叢集模式， 而 cluster-conf-file 選項則設定了儲存節點配置檔案的路徑， 預設值為 nodes.conf 。
節點配置檔案無須人為修改， 它由 Redis 叢集在啟動時建立， 並在有需要時自動進行更新。
要讓叢集正常運作至少需要三個主節點， 不過在剛開始試用叢集功能時， 強烈建議使用六個節點： 其中三個為主節點， 而其餘三個則是各個主節點的從節點。

cd /data
mkdir cluster-test
cd cluster-test
mkdir 7000 7001 7002 7003 7004 7005

建立應用

mkdir cluster-test
cd cluster-test
mkdir 7000 7001 7002 7003 7004 7005

拷貝應用
cp redis.conf redis-server ./7000
啟動應用
cd 7000
./redis-server ./redis.conf

建立叢集

{redis_src_home}/src/redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 \
127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005

給定 redis-trib.rb 程式的命令是 create ， 這表示我們希望建立一個新的叢集。
選項 --replicas 1 
表示我們希望為叢集中的每個主節點建立一個從節點。

叢集客戶端

redis-cli -c -p 7000
set foo bar
get foo

重新分片
./redis-trib.rb reshard 127.0.0.1:7000

叢集管理

叢集狀態
redis-cli -p 7000 cluster nodes | grep master
故障轉移
redis-cli -p 7002 debug segfault
檢視狀態
redis-cli -p 7000 cluster nodes | grep master


增加新的節點
./redis-trib.rb add-node 127.0.0.1:7006 127.0.0.1:7000
刪除一個節點
redis-trib del-node ip:port '<node-id>' 
刪除master節點之前首先要使用reshard移除master的全部slot,然後再刪除當前節點
新增一個從節點
./redis-trib.rb add-node --slave --master-id $[nodeid] 127.0.0.1:7008 127.0.0.1:7000 

狀態說明

叢集最近一次向節點發送 PING 命令之後， 過去了多長時間還沒接到回覆。
節點最近一次返回 PONG 回覆的時間。
節點的配置節點（configuration epoch）：詳細資訊請參考 Redis 叢集規範 。
本節點的網路連線情況：例如 connected 。
節點目前包含的槽：例如 127.0.0.1:7001 目前包含號碼為 5960 至 10921 的雜湊槽。