redis多机数据库一：复制二：sentinel三：集群

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我是靠谱客的博主坦率小鸽子，最近开发中收集的这篇文章主要介绍redis多机数据库一：复制二：sentinel三：集群，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一：复制

主要命令是SLAVEOF命令，在从服务器上面使用 SLAVE IP PORT，则可以配置主从关系
旧版复制功能，分为同步（sync）和命令传播（command propagate）。

同步操作为：（1）从服务器向主服务器发送SYNC命令，（2）主服务器收到SYNC执行BGSAVE命令，在后台生成RDB文件，并使用缓冲区记录现在执行的写命令，（3）主服务器BGSAVE执行完成之后，将RDB文件发送给从服务器，从服务器接收到之后，载入RDB文件，（4）主服务器将记录在缓冲区里面的所有写命令发送给从服务器，从服务器执行。

命令传播为：主要还是主服务器发送命令至从服务器。

缺陷：当从服务器断开之后，重新发送SYNC命令，主服务器生成RDB文件时，会将从服务器中已有的数据继续写进去，做法很低效。
新版复制功能，使用PSYNC命令代替SYNC命令执行复制时的同步操作。PSYNC分为完全重同步和部分重同步，完全重同步只发生在初次复制，部分重同步（偏移量，复制积压缓冲区，服务器运行ID）处理断线后复制。

偏移量：部分重同步需要记录主从两台服务器上面的复制偏移量，偏移量以字节来记录。

复制积压缓冲区：主服务器会将最近执行的命令记录在复制积压缓冲区，短暂的从服务器断开，可以直接将缓冲区数据同步过去，不用同步RDB文件。

服务器运行ID：另外为了从服务器分辨是否为上一次同步的主服务器，在第一次同步时会生成40位ID同步给从服务器。
心跳检测，从服务器默认1次/s的频率向主服务器发送命令，可以实现检测主从网络连接，实现min-slaves选项，检测命令丢失。

redis中有min-slaves-to-write和min-slaves-max-log两个选项，可以防止在服务器不安全的情况下执行写命令，例如前者为3，后者为10，那么在从服务器小于3个，或者延迟大于等于10秒，拒绝写命令。

二：sentinel

哨兵模式，主要是用于监控主从服务器之间，健康状态，当主服务器下线超过配置的时间之后，就是选举一个新的子节点作为新的主服务器，在此时sentinel还会继续监控下线的主服务器，当以前的主服务器重新上线之后，会作为新的主服务器的从服务器。启动命令为，redis-sentinel /path/*/sentinel.conf或者redis-server /path/*/sentinel.conf --sentinel。
哨兵模式是运行在特殊模式下的redis服务，和普通模式使用的命令表不同，所以能够使用的命令不同。没有SET,DEL,FLUSHDB,MULTI,WATCH,EVAL,以及RDB,AOF命令。
sentinel会读入用户指定的配置文件，为每个要被监视的服务器创建实例结构，创建命令连接和订阅连接，命令连接是向服务器发送命令请求，订阅连接用于接收指定频道消息。
sentinel通过INFO命令获得服务器属下所有从服务器的地址信息，为这些从服务器创建相应的实例结构，以及连向这些从服务器的命令连接和订阅连接。
一般情况，sentinel以每十秒一次的频率向被监视的主服务器和从服务器发送INFO命令，从服务器下线时，或者正在故障转移时，会变为一秒一次。
sentinel以每秒一次的频率向实例（主服务器，从服务器，其他sentinel）发送PING命令，并根据实例对PING的回复来判断实例是否在线，当在指定时长连续向sentinel发送无效回复时，会将此实例判断为主观下线。
当判断为主观下线之后，会向其他sentinel询问是否同意下线状态。当收集到足够的下线投票之后，会将此服务器判断为客观下线，并发起故障转移。

三：集群

集群是redis提供的分布式数据库方案，通过分片来进行数据共享，并提供复制和故障转移功能，主要特点有：节点，槽指派，命令执行，重新分片，转向，故障转移，消息。
节点：集群中由多个节点组成，连接节点可以使用命令CLUSTER MEET,格式为CLUSTER MEET ,使用CLUSTER NODES可以查看当前集群中所有节点。启动节点是选择cluster-enabled配置选项是否为yes，如果不是yes，则为普通的redis服务器。
槽指派：集群通过分片方式保存数据库中键值对，整个数据库被分为16381（2的14次方），可以通过CLUSTER ADDLOTS 可以将多个槽指派给对应节点。每个节点除了记录自己分派的槽，也记录其他节点分派的槽。
每个节点接到一个命令请求之后，会先检查处理的键是否自己负责，如果不是则返回一个MOVED错误，其携带着负责这个槽的节点。

格式为MOVED :
重新分片：重新分片可以在线执行，分片过程中，集群不需要下线，并且源节点和目标节点都可以继续处理命令请求，重新分片由redis集群管理软件redis-trib执行，主要过程为，1.目标节点准备导入slot键值对，2.源节点准备迁移slot键值对，3.将slot指派给目标节点，4.完成分片
ASK错误，当节点A正在迁移槽i到节点B的时候，节点A没有在自己数据库中找到i，则会向客户端返回ASK错误，指引客户端到节点B查找。
MOVED错误是槽的负责权已经从一个节点转移到另一个节点，ASK错误是两个节点在迁移槽的过程中使用的一种临时措施。
故障转移：集群中节点分为主节点和从节点，主节点处理槽，从节点复制主节点，当主节点故障时，从节点成为主节点，当以前主节点恢复时，成为新节点的从节点。主节点选取使用raft算法实现。
故障检测：集群中每个节点都会定期向集群中其他节点发送PING消息，接收到的节点返回PONG消息，各个节点之间互相发送消息，来检测节点。
集群中节点通过发送消息来进行通信，常见的消息包括MEET（发送CLUSTER MEET命令时使用），PING（集群中节点默认每秒就从已知节点列表中随机选5个节点发送检测），PONG（接收到MEET和PING时做回复），PUBLISH（当节点接收到PUBLISH命令时发送这个消息），FAIL（当节点判断另一个节点进入FAIL状态时，会广播一个FAIL消息）五种。