一、Redis主从复制
（1）Redis主从复制的概念
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。
默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；且一个主节点可以有多个从节点(或没有从节点)，但一个从节点只能有一个主节点。
（2）Redis主从复制的作用
redis的定位是一个高可用的数据服务器，可是在实际生产环境下，单机的redis服务器是无法满足真正意义上的高可用性的。
- （1）单机的redis服务器很容易发生单点故障，即使redis提供了各种
持久化的方法来避免数据的丢失，但是物理上的故障(硬盘损毁等)还是无法完全避免的。 - （2）如果对单台机器的性能进行纵向拓展，无论是CPU，内存还是磁盘容量都很容易达到瓶颈，无法满足实际需求。
针对这些问题，redis提供了复制(replication)的功能，通过"主从(一主多从)"和"集群(多主多从)"的方式对redis的服务进行水平扩展,用多台redis服务器共同构建一个高可用的redis服务系统。
（3）Redis主从复制的流程
- 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，Maste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。
二、Redis主从复制搭建
（1）环境搭建
| 主机 | IP | 软件包 |
|---|---|---|
| master | 192.168.90.10 | redis |
| slave1 | 192.168.90.20 | redis |
| slave2 | 192.168.90.60 | redis |
（2）安装Redis（所有主机）
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/
（3）修改 Redis 配置文件（Master节点操作）
vim /etc/redis/6379.conf
bind 0.0.0.0 #70行，改掉bind 项，默认监听所有网卡
daemonize yes #137行，开启守护进程
logfile "/var/log/redis_6379.log" #172行，指定日志文件目录
dir "/var/lib/redis/6379" #264行，指定工作目录
appendonly yes #700行，开启AOF持久化功能
/etc/init.d/redis_6379 restart #重启服务
（4）修改 Redis 配置文件（Slave节点操作）
vim /etc/redis/6379.conf
bind 0.0.0.0
#70行，改掉bind 项，默认监听所有网卡
daemonize yes
#137行，开启守护进程
logfile "/var/log/redis_6379.log"
#172行，指定日志文件目录
dir "/var/lib/redis/6379"
#264行，指定工作目录
replicaof 192.168.126.10 6379
#288行，取消注释指定要同步的Master节点IP和端口
appendonly yes
#700行，开启AOF持久化功能
/etc/init.d/redis_6379 restart
在Master节点i上验证从节点：
redis-cli info replication
这个时候可以去master服务器的redis创建数据验证了
三、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。
（1）哨兵模式原理
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）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。
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，被哨兵主观下线后，不会再有后续的客观下线和故障转移操作。
四、、搭建Redis 哨兵模式
（1）搭建环境
| 主机 | IP | 软件包 |
|---|---|---|
| master | 192.168.90.10 | redis |
| slave1 | 192.168.90.20 | redis |
| slave2 | 192.168.90.60 | redis |
systemctl stop firewalld
setenforce 0
（2）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 192.168.90.10 6379 2
#84行，修改 指定该哨兵节点监控192.168.90.10:6379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 3000
#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 1126000
#146行，故障节点的最大超时时间为1126000（1126秒）
（3）启动哨兵模式
先启master，再启slave
cd /opt/redis-5.0.7/
redis-sentinel sentinel.conf &
（4）查看哨兵信息
redis-cli -p 26379 info Sentinel
（5）故障模拟
查看redis-server进程号：
ps -ef | grep redis
杀死 Master 节点上redis-server的进程号
kill 47211 #Master节点上redis-server的进程号
查看进行验证结果
redis-cli -p 26379 INFO Sentinel
五、Redis 群集模式
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。
（1）、集群的作用
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。
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。
（2）、Redis集群的数据分片
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
（3）Redis集群的主从复制模型
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位为的主节点继续服务。当B和B1都失败后，集群将不可用。
六、搭建Redis 群集模式
（1）redis的集群一般需要6个节点，3主3从。准备6台虚拟机
| 主机 | IP | 软件包 |
|---|---|---|
| master1 | 192.168.90.10 | redis |
| master2 | 192.168.90.20 | redis |
| master3 | 192.168.90.40 | redis |
| slave1 | 192.168.90.50 | redis |
| slave2 | 192.168.90.60 | redis |
| slave3 | 192.168.90.70 | redis |
（2）六台机器做法：
cd /etc/redis/
mkdir -p redis-cluster/redis6379
\cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6379
\cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6379
（3）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个端口都要不一样。
cd /etc/redis/redis-cluster/redis6379
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，（每台机子的端口切记设置不要一样）
daemonize yes #136行，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-6397.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
（4）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/redis6379/
redis-server redis.conf
（5）启动集群
redis-cli --cluster create 192.168.90.10:6001 192.168.90.20:6002 192.168.90.40:6004 192.168.90.50:6005 192.168.90.60:6006 192.168.90.70:6007 --cluster-replicas 1
（6）验证
redis-cli -h 192.168.90.10 -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 world 1
cluster keyslot world #查看name键的槽编号
