關于redis的集群模式詳解

今天小編給大家分享的是關于redis的集群模式詳解，相信很多人都不太了解，為了讓大家更加了解redis的集群模式，所以給大家總結了以下內容，一起往下看吧。一定會有所收獲的哦。

Redis集群一般有5種：

1，主從復制

2，哨兵模式

3，Redis官方提供的Cluster集群模式(服務端)

4，Jedis sharding集群(客戶端sharding)

5,利用中間件代理，比如豌豆莢的codis等

介紹完他們的模式，現在來分析一下他們的原理：

主從復制（Master-Slave Replication）:

實現主從復制（Master-Slave Replication）的工作原理：Slave從節點服務啟動并連接到Master之后，它將主動發送一個SYNC命令。Master服務主節點收到同步命令后將啟動后臺存盤進程，同時收集所有接收到的用于修改數據集的命令，在后臺進程執行完畢后，Master將傳送整個數據庫文件到Slave，以完成一次完全同步。而Slave從節點服務在接收到數據庫文件數據之后將其存盤并加載到內存中。此后，Master主節點繼續將所有已經收集到的修改命令，和新的修改命令依次傳送給Slaves，Slave將在本次執行這些數據修改命令，從而達到最終的數據同步。

如果Master和Slave之間的鏈接出現斷連現象，Slave可以自動重連Master，但是在連接成功之后，一次完全同步將被自動執行。

主從復制配置

修改從節點的配置文件：slaveof masterip masterport

如果設置了密碼，就要設置：masterauth master-password

哨兵模式:

該模式是從Redis的2.6版本開始提供的，但是當時這個版本的模式是不穩定的，直到Redis的2.8版本以后，這個哨兵模式才穩定下來，無論是主從模式，還是哨兵模式，這兩個模式都有一個問題，不能水平擴容，并且這兩個模式的高可用特性都會受到Master主節點內存的限制。

Sentinel(哨兵)進程是用于監控redis集群中Master主服務器工作的狀態，在Master主服務器發生故障的時候，可以實現Master和Slave服務器的切換，保證系統的高可用。

Sentinel（哨兵）進程的作用

監控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 會不斷地檢查你的Master和Slave是否運作正常。

提醒(Notification)：當被監控的某個Redis節點出現問題時, 哨兵(sentinel) 可以通過 API 向管理員或者其他應用程序發送通知。

自動故障遷移(Automatic failover)：當一個Master不能正常工作時，哨兵(sentinel) 會開始一次自動故障遷移操作，它會將失效Master的其中一個Slave升級為新的Master, 并讓失效Master的其他Slave改為復制新的Master；當客戶端試圖連接失效的Master時，集群也會向客戶端返回新Master的地址，使得集群可以使用現在的Master替換失效Master。Master和Slave服務器切換后，Master的redis.conf、Slave的redis.conf和sentinel.conf的配置文件的內容都會發生相應的改變，即，Master主服務器的redis.conf配置文件中會多一行slaveof的配置，sentinel.conf的監控目標會隨之調換。

Sentinel（哨兵）進程的工作方式

每個Sentinel（哨兵）進程以每秒鐘一次的頻率向整個集群中的Master主服務器，Slave從服務器以及其他Sentinel（哨兵）進程發送一個 PING 命令。

如果一個實例（instance）距離最后一次有效回復 PING 命令的時間超過 down-after-milliseconds 選項所指定的值， 則這個實例會被 Sentinel（哨兵）進程標記為主觀下線（SDOWN）

如果一個Master主服務器被標記為主觀下線（SDOWN），則正在監視這個Master主服務器的所有 Sentinel（哨兵）進程要以每秒一次的頻率確認Master主服務器的確進入了主觀下線狀態

當有足夠數量的 Sentinel（哨兵）進程（大于等于配置文件指定的值）在指定的時間范圍內確認Master主服務器進入了主觀下線狀態（SDOWN）， 則Master主服務器會被標記為客觀下線（ODOWN）

在一般情況下， 每個 Sentinel（哨兵）進程會以每 10 秒一次的頻率向集群中的所有Master主服務器、Slave從服務器發送 INFO 命令。

當Master主服務器被 Sentinel（哨兵）進程標記為客觀下線（ODOWN）時，Sentinel（哨兵）進程向下線的 Master主服務器的所有 Slave從服務器發送 INFO 命令的頻率會從 10 秒一次改為每秒一次。

若沒有足夠數量的 Sentinel（哨兵）進程同意 Master主服務器下線， Master主服務器的客觀下線狀態就會被移除。若 Master主服務器重新向 Sentinel（哨兵）進程發送 PING 命令返回有效回復，Master主服務器的主觀下線狀態就會被移除。

Redis官方 Cluster集群模式

Redis Cluster是一種服務器Sharding技術，3.0版本開始正式提供。

在這個圖中，每一個藍色的圈都代表著一個redis的服務器節點。它們任何兩個節點之間都是相互連通的。客戶端可以與任何一個節點相連接，然后就可以訪問集群中的任何一個節點。對其進行存取和其他操作。

Redis集群數據分片

在redis的每一個節點上，都有這么兩個東西，一個是插槽（slot）可以理解為是一個可以存儲兩個數值的一個變量這個變量的取值范圍是：0-16383。還有一個就是cluster我個人把這個cluster理解為是一個集群管理的插件。當我們的存取的key到達的時候，redis會根據crc16的算法得出一個結果，然后把結果對 16384 求余數，這樣每個 key 都會對應一個編號在 0-16383 之間的哈希槽，通過這個值，去找到對應的插槽所對應的節點，然后直接自動跳轉到這個對應的節點上進行存取操作。

Jedis sharding集群

Redis Sharding可以說是在Redis cluster出來之前業界普遍的采用方式，其主要思想是采用hash算法將存儲數據的key進行hash散列，這樣特定的key會被定為到特定的節點上。

慶幸的是，Java Redis客戶端驅動Jedis已支持Redis Sharding功能，即ShardedJedis以及結合緩存池的ShardedJedisPool

Jedis的Redis Sharding實現具有如下特點：

采用一致性哈希算法，將key和節點name同時hashing，然后進行映射匹配，采用的算法是MURMUR_HASH。采用一致性哈希而不是采用簡單類似哈希求模映射的主要原因是當增加或減少節點時，不會產生由于重新匹配造成的rehashing。一致性哈希只影響相鄰節點key分配，影響量小。

為了避免一致性哈希只影響相鄰節點造成節點分配壓力，ShardedJedis會對每個Redis節點根據名字(沒有，Jedis會賦予缺省名字)會虛擬化出160個虛擬節點進行散列。根據權重weight，也可虛擬化出160倍數的虛擬節點。用虛擬節點做映射匹配，可以在增加或減少Redis節點時，key在各Redis節點移動再分配更均勻，而不是只有相鄰節點受影響。

ShardedJedis支持keyTagPattern模式，即抽取key的一部分keyTag做sharding，這樣通過合理命名key，可以將一組相關聯的key放入同一個Redis節點，這在避免跨節點訪問相關數據時很重要。

利用中間件代理

中間件的作用是將我們需要存入redis中的數據的key通過一套算法計算得出一個值。然后根據這個值找到對應的redis節點，將這些數據存在這個redis的節點中。

常用的中間件有這幾種

Twemproxy

Codis

nginx

以上就是關于redis的集群模式詳解的詳細內容了，看完之后是否有所收獲呢？如果想了解更多相關內容，歡迎來億速云行業資訊！