如何搭建Redis集群（主从+哨兵）

一、什么是redis主从复制？

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点(master)，后者称为从节点(slave),数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。master以写为主，slave以读为主。

二、主从复制的作用
数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。

故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。

负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。

读写分离：可以用于实现读写分离，主库写、从库读，读写分离不仅可以提高服务器的负载能力，同时可根据需求的变化，改变从库的数量；

高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

三、实现主从复制

1、环境准备

先准备三台服务器，并安装好redis服务，具体步骤可参考Centos下安装redis

注意:我们需要设置一下防火墙，否则主从机之间无法同步数据，命令如下，这里根据自己设置的端口进行更改。或者关闭防火墙也可以

#开放6379端口
firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent --zone=public
#重启防火墙(修改配置后要重启防火墙)
firewall-cmd --reload

#查看防火墙命令
systemctl status firewalld.service
#关闭防火墙命令 重启虚拟机防火墙会重新打开
systemctl stop firewalld.service

2、redis环境配置

#修改redis.conf
bind  192.168.XX.XX #绑定本机ip地址
port 6739 # 绑定端口号
daemonize yes #用来指定redis是否要用守护进程的方式启动，默认为no
logfile ./redis_6379.log #redis日志文件
pidfile  ./redis_6379.pid #当Redis以守护进程方式运行时，即使该项没有配置，Redis也会默认把pid写入/var/run/redis.pid文件；而当Redis不是以守护进程凡是运行时，若该项没有配置，则redis不会创建pid文件。创建pid文件是尝试性的动作，即使创建写入失败，redis依然可以启动运行
replicaof  192.168.10.6 6379 #配置文件中设置主节点的方法，redis主从复制这个地方只配置从库，不用配置主库！注意:主库不需要这个配置
requirepass 668668  #本地redis密码
masterauth  668668  #主节点redis密码 注意:主节点也要配置，后边哨兵容灾切换用到
#了解即可
#protected-mode yes  Protected-mode 是为了禁止公网访问redis缓存，加强redis安全的它启用的条件，有两个: 1、没有bind IP 2 、没有设置访问密码

注解：

为了后边的哨兵配置，切记一定要把主节点和从节点的密码设置为一样的， 因为sentinel不能分别为master和slave设置不同的密码，因此master和slave的密码应该设置相同要是不信邪可以试一试，我就是不信邪掉坑里了

daemonize 设置yes或者no区别:

daemonize:yes:redis采用的是单进程多线程的模式。当daemonize设置成yes时，代表开启守护进程模式。在该模式下，redis会在后台运行，此时redis将一直运行，除非手动kill该进程。

daemonize:no: 当daemonize选项设置成no时，当前界面将进入redis的命令行界面，exit强制退出或者关闭连接工具(putty,xshell等)都会导致redis进程退出。

3、分别启动3台redis服务

redis-server redisConfig/redis.conf #启动redis服务
redis-cli -p 6379 -h 192.168.XX.XX #连接客户端
192.168.10.99:6379> auth 本机密码  #验证密码
OK

redis服务启动完毕之后，执行info replication命令查看当前主从配置

从节点

192.168.10.99:6379> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色是从机
master_host:192.168.10.6 #主机信息
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:4
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:0f3632a522ad99e6b2950160fc7065eb04f8707a
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:14

主节点

192.168.10.6:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_Slaves :2 #主节点下有两个从机
slave0:ip=192.168.10.99,port=6379,state=on1ine,offset=2796, lag=0 #从机的ip和端口
slave1:ip=192.168.10.66,port=6379，state=online,offset=2796，lag=0
masterfailoverstate:no-failover
masterrep1id:Bf3632a5Z2ad99e6b2950160fc7065eb04f8707a
masterreplid2:0000000000000000000000000000000000000
masterrepl_offset:2796
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_Size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:2796

测试主从：
1、主节点

192.168.10.6:6379> set k1 v1
OK

2、从节点

192.168.10.66:6379> keys *
1) "k1"
192.168.10.66:6379> get k1
"v1"

　　

注意:

1、主机可以写，从机不能写，只能读。主机中的所有数据都会保存到从机中去。

2、主机断开连接，从机依旧连接到主机的，但是没有写操作，这个时候，主机如果回来了，从机依旧可以直接获取到主机写的信息！

3、如果是使用命令行，来配置的主从，这个时候如果重启了，就会变回主机！只要变为从机，立马就会从主机中获取值！

4、主从复制原理
Slave 启动成功连接到 master 后会发送一个sync同步命令

Master 接到命令，启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集命令，在后台进程执行完毕之后，master将传送整个数据文件到slave，并完成一次完全同步。

全量复制：slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。

增量复制：Master 继续将新的所有收集到的修改命令依次传给slave，完成同步，但是只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行！ 主机的数据一定可以在从机中看到。

三、哨兵模式搭建
1、什么是redis哨兵？
Redis Sentinel是Redis 的高可用性解决方案，由一个或多个Sentinel（哨兵）实例组成。它可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器属下的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新的主服务器，它的主要功能如下：

监控(Monitoring)：Sentinel会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。

通知(Notification)：当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时， Sentinel可以通过API向管理员或者其他应用程序发送通知。

故障迁移：当主服务器不能正常工作时，Sentinel会自动进行故障迁移，也就是主从切换。

统一的配置：管理连接者询问sentinel取得主从的地址。

2、哨兵原理是什么？
Sentinel 使用的算法核心是 Raft算法，主要用途就是用于分布式系统，系统容错，以及Leader选举，每个Sentinel都需要定期的执行以下任务：

每个 Sentinel会自动发现其他 Sentinel 和从服务器，它以每秒钟一次的频率向它所知的主服务器、从服务器以及其他Sentinel实例发送一个 PING 命令。

如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds选项所指定的值， 那么这个实例会被Sentinel标记为主观下线。 有效回复可以是： +PONG 、 -LOADING 或者 -MASTERDOWN 。

如果一个主服务器被标记为主观下线， 那么正在监视这个主服务器的所有Sentinel要以每秒一次的频率确认主服务器的确进入了主观下线状态。

如果一个主服务器被标记为主观下线， 并且有足够数量的Sentinel（至少要达到配置文件指定的数量）在指定的时间范围内同意这一判断，
那么这个主服务器被标记为客观下线。

在一般情况下， 每个Sentinel会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有主服务器和从服务器发送 INFO 命令。当一个主服务器Sentinel标记为客观下线时，Sentinel向下线主服务器的所有从服务器发送 INFO 命令的频率会从 10秒一次改为每秒一次。

当没有足够数量的Sentinel同意主服务器已经下线， 主服务器的客观下线状态就会被移除。 当主服务器重新向Sentinel的 PING命令返回有效回复时， 主服务器的主管下线状态就会被移除。

3、搭建哨兵

在每台服务器上部署一个哨兵，配置方式如下:

#在redis安装目录下使用vi命令创建哨兵配置文件
vi sentinel.conf

#端口默认为26379。
port 26379
#关闭保护模式，可以外部访问。
protected-mode no
#设置为后台启动。
daemonize yes
#日志文件。
logfile ./sentinel.log
#指定服务器IP地址和端口，并且指定当有2台哨兵认为主机挂了，则对主机进行容灾切换。 注意:三台哨兵这里的ip配置均为主节点ip 和端口
sentinel monitor mymaster 192.168.10.6 6379 2
#当在Redis实例中开启了requirepass，这里就需要提供密码。
sentinel auth-pass mymaster psw66
#这里设置了主机多少秒无响应，则认为挂了。
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000
#主备切换时，最多有多少个slave同时对新的master进行同步，这里设置为默认的snetinel parallel-syncs mymaster 1
#故障转移的超时时间，这里设置为三分钟。
sentinel failover-timeout mymaster 180000

4、分别启动三台服务器上的哨兵

#启动哨兵命令  分别在三台服务器上启动各自的哨兵
redis-sentinel redisConfig/sentinel.conf

　　

#连接客户端
[root@localhost bin]# redis-cli -p 26379
#查看哨兵信息
127.0.0.1:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
#哨兵已经监听到主节点IP端口和运行状态，并且有2个从节点，3个哨兵。
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.10.6:6379,slaves=2,sentinels=3

5、redis容灾切换

（1）通过模拟主节点宕机，来查看哨兵的作用：

#连接redis客户端
[root@localhost bin]# redis-cli -p 6379 -h 192.168.10.6
#验证密码
192.168.10.6:6379> auth psw66
OK
#关闭redis服务
192.168.10.6:6379> shutdown
#退出客户端
not connected> exit
[root@localhost bin]#

（2）关闭主节点之后，我们去查看哨兵日志:

[root@192 bin]# cat sentinel.log
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.917 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.917 # Redis version=6.2.4, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=2352, just started
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.917 # Configuration loaded
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.918 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.918 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.919 * Running mode=sentinel, port=26380.
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.919  WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.930  Sentinel ID is 1c6eda14adbdc0e12688f41626353c3235e46e72
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.930  +monitor master mymaster 192.168.10.6 6379 quorum 2
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.931 * +slave slave 192.168.10.99:6379 192.168.10.99 6379 @ mymaster 192.168.10.6 6379   #从节点信息 从节点哨兵信息
2352:X 12 Aug 2021 22:38:48.938 * +slave slave 192.168.10.66:6379 192.168.10.66 6379 @ mymaster 192.168.10.6 6379 #从节点信息 从节点哨兵信息
2352:X 12 Aug 2021 22:38:49.057 * +sentinel sentinel 34f7b8efb06e45e3d2e7869dff5634e2cdba19e4 192.168.10.66 26380 @ mymaster 192.168.10.6 6379
2352:X 12 Aug 2021 22:38:55.439 * +sentinel sentinel 061a4011a57eac73fda058642336fe015b7fe1bc 192.168.10.99 26380 @ mymaster 192.168.10.6 6379
2352:X 12 Aug 2021 22:40:28.202  +sdown master mymaster 192.168.10.6 6379  #这里应该是发现主节点宕机
2352:X 12 Aug 2021 22:40:28.286  +new-epoch 1
2352:X 12 Aug 2021 22:40:28.292  +vote-for-leader 34f7b8efb06e45e3d2e7869dff5634e2cdba19e4 1
2352:X 12 Aug 2021 22:40:28.294  +odown master mymaster 192.168.10.6 6379 #quorum 3/2 两个哨兵都觉得主节点宕机了
2352:X 12 Aug 2021 22:40:28.294  Next failover delay: I will not start a failover before Thu Aug 12 22:46:29 2021
2352:X 12 Aug 2021 22:40:29.395 +config-update-from sentinel 34f7b8efb06e45e3d2e7869dff5634e2cdba19e4 192.168.10.66 26380 @ mymaster 192.168.10.6 6379
2352:X 12 Aug 2021 22:40:29.395  +switch-master mymaster 192.168.10.6 6379 192.168.10.99 6379 #通过投票选举10.99为新的主节点
2352:X 12 Aug 2021 22:40:29.398 * +slave slave 192.168.10.66:6379 192.168.10.66 6379 @ mymaster 192.168.10.99 6379
2352:X 12 Aug 2021 22:40:29.398 * +slave slave 192.168.10.6:6379 192.168.10.6 6379 @ mymaster 192.168.10.99 6379
2352:X 12 Aug 2021 22:40:32.451 +sdown slave 192.168.10.6:6379 192.168.10.6 6379 @ mymaster 192.168.10.99 6379

（3）下面我们去10.99下查看哨兵主从切换是否成功

[root@localhost bin]# redis-cli -p 6379 -h 192.168.10.99
192.168.10.99:6379> auth psw66
OK
192.168.10.99:6379> info replication
# Replication
role:master # 10.99变成主节点了
connected_slaves:1 # 下面的从机个数为1
slave0:ip=192.168.10.66,port=6379,state=online,offset=49933,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:5425eedab2bb409875e69f327d9d76ee65bc2363
master_replid2:0f7aed0b145677c90a04673d16196f199efe727c
master_repl_offset:49933
second_repl_offset:20459
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:49933

　（4）重新连接挂掉的主节点

[root@192 bin] redis-server redisConfig/redis.conf  #启动redis服务
[root@192 bin] redis-cli -p 6379 -h 192.168.10.6  #连接客户端
192.168.10.6:6379> auth psw66
OK
192.168.10.6:6379> info replication
# Replication
role:slave #主节点连接回来之后自动变成了从节点，并且成功连上了主机
master_host:192.168.10.99  #主机ip
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:185329
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:5425eedab2bb409875e69f327d9d76ee65bc2363
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:185329
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:179498
repl_backlog_histlen:5832

　（5）再去主节点确认一下

192.168.10.99:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2 #两个从节点
slave0:ip=192.168.10.66,port=6379,state=online,offset=186187,lag=1
slave1:ip=192.168.10.6,port=6379,state=online,offset=186609,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:5425eedab2bb409875e69f327d9d76ee65bc2363
master_replid2:0f7aed0b145677c90a04673d16196f199efe727c
master_repl_offset:186609
second_repl_offset:20459
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:186609

六、哨兵模式的优缺点
（1）优点

哨兵集群，基于主从复制模式，所有的主从配置优点，它全有

主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好

哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮！

（2）缺点

Redis不好在线扩容，集群容量一旦到达上限，在线扩容就十分麻烦

哨兵模式的配置繁琐

（3）哨兵模式的配置文件详解

# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379 

# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp 

# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 配置多少个sentinel哨兵统一认为master主节点失联 那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 

# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供 密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd 

# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 

# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步，这个数字越小，完成failover所需的时间就越长， 但是如果这个数字越大，就意味着越 多的slave因为replication而不可用。 可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1 

# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那 里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时，配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过，即使过了这个超时， slaves依然会被正确配置为指向master，但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了 # 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds> bilibili：
sentinel failover-timeout mymaster 180000

# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知 相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则：
#若脚本执行后返回1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2，或者比2更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个SIGKILL信号终止，之后重新执行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时（比如说redis实例的主观失效和客观失效等等）， 将会去调用这个脚本，这时这个脚本应该通过邮件，SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信 息。调用该脚本时，将传给脚本两个参数，一个是事件的类型，一个是事件的描述。如果sentinel.conf配 置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则sentinel无 法正常启动成功。
#通知脚本
# shell编程
# sentinel notification-script <master-name> <script-path> sentinel
notification-script mymaster /var/redis/notify.sh

# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于master地址已 经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port> # 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通 信的# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path> sentinel client-reconfig-
script mymaster /var/redis/reconfig.sh

　有兴趣可以再去看一下redis的配置文件和哨兵的配置文件，你会惊讶的发现，里边的配置文件已经被改过来了。

四、踩坑总结

防火墙一定要关掉，或者是开放指定redis的端口
如果要用哨兵模式，redis.conf配置文件的主节点密码要和从节点密码一样，并且在主节点配置文件中也要配置主节点密码requirepass 和从节点密码masterauth (因为切换主机，好像不能自动配置密码，这样会导致宕机的主节点恢复之后，连接不上新的主节点。)。
哨兵配置文件里边的IP和端口为主节点的IP和端口
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