Redis主从及哨兵及集群相关介绍

发布时间 2023-09-29 18:43:35作者: strongmore

主从模式

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为了避免单点故障 和 读写不分离,Redis 提供了复制(replication)功能,master数据库中的数据更新后,会自动将更新的数据同步到其他slave数据库上。

  1. 优点: 主从结构具有读写分离,提高效率、数据备份,提供多个副本等优点。
  2. 不足: 大的不足就是主从模式不具备自动容错和恢复功能,主节点故障,集群则无法进行工作,可用性比较低,从节点升主节点需要人工手动干预。

哨兵模式

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第一种主从同步/复制的模式,当主服务器宕机后,需要手动把一台从服务器切换为主服务器,这就需要人工干预,费事费力,还会造成一段时间内服务不可用,这时候就需要哨兵模式登场了。哨兵模式核心还是主从复制,只不过在相对于主从模式在主节点宕机导致不可写的情况下,多了一个竞选机制:从所有的从节点中竞选出新的主节点。竞选机制的实现,依赖于在系统中启动一个sentinel进程。

  1. 哨兵模式的作用:
    监控所有服务器是否正常运行:通过发送命令返回监控服务器的运行状态,处理监控主服务器、从服务器外,哨兵之间也相互监控。
    故障切换:当哨兵监测到master宕机,会自动将slave切换成master,然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器,修改配置文件,让它们切换master。同时那台有问题的旧主也会变为新主的从,也就是说当旧的主即使恢复时,并不会恢复原来的主身份,而是作为新主的一个从。

  2. 优点
    哨兵模式是基于主从模式的,解决主从模式中master故障不可以自动切换的问题。

  3. 不足
    是一种中心化的集群实现方案:始终只有一个Redis主机来接收和处理写请求,写操作受单机瓶颈影响。
    集群里所有节点保存的都是全量数据,浪费内存空间,没有真正实现分布式存储。数据量过大时,主从同步严重影响master的性能。
    Redis主机宕机后,哨兵模式正在投票选举的情况之外,因为投票选举结束之前,谁也不知道主机和从机是谁,此时Redis也会开启保护机制,禁止写操作,直到选举出了新的Redis主机。

Redis使用了Raft算法实现领导者选举,在多个Sentinel节点中选出一个领导者来进行故障切换。

Redis Cluster

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redis在3.0上加入了 Cluster 集群模式,实现了 Redis 的分布式存储,也就是说每台 Redis 节点上存储不同的数据。cluster模式为了解决单机Redis容量有限的问题,将数据按一定的规则分配到多台机器,内存/QPS不受限于单机,可受益于分布式集群高扩展性。
Redis Cluster是一种服务器Sharding技术(分片和路由都是在服务端实现),采用多主多从,每一个分区都是由一个Redis主机和多个从机组成,片区和片区之间是相互平行的。Redis Cluster集群采用了P2P的模式,完全去中心化。

  1. 集群完全去中心化,采用多主多从;所有的redis节点彼此互联(PING-PONG机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
  2. 客户端与 Redis 节点直连,不需要中间代理层。客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可。
  3. 每一个分区都是由一个Redis主机和多个从机组成,分片和分片之间是相互平行的。
  4. 每一个master节点负责维护一部分槽,以及槽所映射的键值数据;集群中每个节点都有全量的槽信息,通过槽每个node都知道具体数据存储到哪个node上。

参考

07 Redis-Cluster 故障倒换调优原理分析
4种 Redis 集群方案介绍+优缺点对比
[Redis] 你了解 Redis 的三种集群模式吗?-很详细,很好
Redis 的哨兵模式为什么还有人用?