redis演练(6)redis主从模式搭建

redis是一款面向分布式的NOSQL产品,天生对主备模式有很好的支持,而且配置一套完整的主备模式,非常简单。针对redis,主备模式配置非常简单,但线上意义重大。

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主要内容

1.CAP理论

2.简单redis的复制原理

3.redis replaction相关配置参数解析

4.配置星型模型主备模式

5.配置有向无欢模型主备模式

1.研磨redis的复制与集群概念

redis的复制与集群,刚开始我把两者闹了个误会,在不断深入学习过程中及时改正了。

简单区分一下。

redis复制:可以理解为把redis服务copy多份,供客户端访问。但服务器间持有的数据时一样的。可以类比下oracle的RAC,和MySQL数据库中的主备模式。主要解决redis服务的可靠性,扩展性上。

redis集群:集群主要解决大数据量问题。一个机器内存和存储往往是有限的,但数据量的增长往往是“无限”的,可以使用集群,将数据分散到多个redis服务中。如果你能想到memcached的一致性哈希算法,那就对了。

不管redis 复制核集群,都会涉及到节点信息的同步,不得不要受到CAP理论的影响。

2.CAP理论介绍

CAP定理(CAP theorem),又被称作布鲁尔定理(Brewer's theorem),它指出对于一个分布式计算系统来说,不可能同时满足以下三点:

  • 一致性(Consistence) (等同于所有节点访问同一份最新的数据副本)

  • 可用性(Availability)(对数据更新具备高可用性)

  • 容忍网络分区(Partition tolerance)(以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择[3]。)

根据定理,分布式系统只能满足三项中的两项而不可能满足全部三项[4]。

redis演练(6) redis主从模式搭建

redis 的设计和配置,也是在尽量解决CAP引起的问题,但不可能彻底决绝,只能在三者中进行平衡。

3.Redis复制概论

数据库复制指的是发生在不同数据库实例之间,单向的信息传播的行为,通常由被复制方和复制方组成,被复制方和复制方之间建立网络连接,复制方式通常为被复制方主动将数据发送到复制方,复制方接收到数据存储在当前实例,最终目的是为了保证双方的数据一致、同步。

redis演练(6) redis主从模式搭建

复制示意图

Redis的复制方式有两种,一种是主(master)-从(slave)模式,一种是从(slave)-从(slave)模式,因此Redis的复制拓扑图会丰富一些,可以像星型拓扑,也可以像个有向无环:

redis演练(6) redis主从模式搭建
Redis集群复制结构图
通过配置多个Redis实例独立运行、定向复制,形成Redis集群(这儿集群的概念是广义上的概念),master负责写、slave负责读。

通过复制,可以达成以下目标

1、高可用性(如果master宕机,slave可以介入并取代master的位置)
2、高性能(主备分离,分担master压力)
3、水平扩展性(按二八定律,增加slave机器可以横向(水平)扩展Redis服务的整个查询服务的能力)

带来的问题:

1.同步开销
2.数据不一致性问题
3.编程复杂

4.redis replaction相关配置参数解析

slaveof #设置该数据库为其他数据库的从数据库时启用该参数。
#设置当本机为slave服务时,设置 master 服务的 IP 地址及端口,在 Redis 启动时,它会自动从 master 进行数据同步
slave-serve-stale-data yes#当从库同主机失去连接或者复制正在进行,从机库有两种运行方式:
#1)如果 slave-serve-stale-data 设置为 yes( 默认设置 ) ,从库会继续响应客户端的请求
#2)如果 slave-serve-stale-data 是指为 no ,出去 INFO 和 SLAVOF 命令之外的任何请求都会返回一个错误 "SYNC with master in progress"
slave-read-only yes#配置 slave 实例是否接受写。写 slave 对存储短暂数据(在同 master数据同步后可以很容易地被删除)是有用的,但未配置的情况下,客户端写可能会发送问题。
repl-ping-slave-period 10#从库会按照一个时间间隔向主库发送 PINGs. 可以通过 repl-ping-slave-period 设置这个时间间隔,默认是 10 秒
repl-timeout 60#repl-timeout  设置主库批量数据传输时间或者 ping 回复时间间隔,默认值是 60 秒
# 一定要确保 repl-timeout 大于 repl-ping-slave-period
repl-diskless-sync no启动无磁盘复制。往备节点同步,不需要中间先生成文件再进行同步。
repl-diskless-sync-delay 5

同步前的延时, 以等待其他的要链接的slave

配置传输开始的延迟时间,以便等待更多的从服务器连接

repl-disable-tcp-nodelay no#在 slave socket 的 SYNC 后禁用 TCP_NODELAY
#如果选择“ yes ” ,Redis 将使用一个较小的数字 TCP 数据包和更少的带宽将数据发送到 slave , 但是这可能导致数据发送到 slave 端会有延迟 , 如果是 Linux kernel 的默认配置,会达到 40 毫秒 .
#如果选择 "no",则发送数据到 slave 端的延迟会降低,但将使用更多的带宽用于复制.
repl-backlog-size 1mb
#设置复制的backlog(后台日志)大小。
#复制的后台日志越大, slave 断开连接及后来可能执行部分复制花的时间就越长。
#后台日志在至少有一个 slave 连接时,仅仅分配一次。
repl-backlog-ttl 3600#在 master 不再连接 slave 后,后台日志将被释放。下面的配置定义从最后一个 slave 断开连接后需要释放的时间(秒).#0意味着从不释放后台日志
slave-priority 100#如果 master 不能再正常工作,那么会在多个 slave 中,选择优先值最小的一个 slave 提升为 master ,优先值为 0 表示不能提升为 master
min-slaves-to-write 0

执行写操作所需的至少从服务器数量

#如果少于 N 个 slave 连接,且延迟时间 <=M 秒,则 master 可配置停止接受写操作。

#例如需要至少 3 个 slave 连接,且延迟 <=10 秒的配置:
#设置 0 为禁用
min-slaves-max-lag 10
指定网络延迟的最大值

上面所列参数,虽然对本文涉及的内容一 一不大,但对运维和调优却非常重要。

4.配置星型模型主备模式

#为了区分,有的不需要指定,我也进行了修改。

#主(Master)节点,开启AOF,禁用RDB
port 6379
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "redis6379.log"
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
save ""
dbfilename dump6379.rdb

appendonly yes
appendfilename "appendonly6379.aof"

------------------------------------------------
#备(Slaver1)节点,开启RDB,禁用AOF
port 6380
pidfile /var/run/redis_6380.pid
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
dbfilename dump6380.rdb
logfile "redis6380.log"
appendonly no
appendfilename "appendonly6380.aof"
slaveof 127.0.0.1 6379
----------------------------------------------------
#备(Slaver2)节点,禁用RDB,禁用AOF
port 6381
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile "redis6381.log"
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
save ""
dbfilename dump6381.rdb
appendonly no
appendfilename "appendonly6381.aof"
slaveof 127.0.0.1 6379

#配置完了三个配置文件,启动
[root@hadoop2 redis]# bin/redis-server  redis.conf 
[root@hadoop2 redis]# bin/redis-server  redis6380.conf 
[root@hadoop2 redis]# bin/redis-server  redis6381.conf

查看Master(6379)日志

[root@hadoop2 redis]# cat redis6381.log
2925:M 03 Sep 20:53:44.398 * The server is now ready to accept connections on port 6379
2925:M 03 Sep 20:53:55.042 * Slave 127.0.0.1:6380 asks for synchronization
2925:M 03 Sep 20:53:55.042 * Full resync requested by slave 127.0.0.1:6380
2925:M 03 Sep 20:53:55.042 * Starting BGSAVE for SYNC with target: disk
2925:M 03 Sep 20:53:55.043 * Background saving started by pid 2933
2933:C 03 Sep 20:53:55.055 * DB saved on disk
2933:C 03 Sep 20:53:55.055 * RDB: 0 MB of memory used by copy-on-write
2925:M 03 Sep 20:53:55.106 * Background saving terminated with success
2925:M 03 Sep 20:53:55.106 * Synchronization with slave 127.0.0.1:6380 succeeded
2925:M 03 Sep 20:53:57.772 * Slave 127.0.0.1:6381 asks for synchronization
2925:M 03 Sep 20:53:57.772 * Full resync requested by slave 127.0.0.1:6381
2925:M 03 Sep 20:53:57.772 * Starting BGSAVE for SYNC with target: disk
2925:M 03 Sep 20:53:57.772 * Background saving started by pid 2938
2938:C 03 Sep 20:53:57.784 * DB saved on disk
2938:C 03 Sep 20:53:57.785 * RDB: 0 MB of memory used by copy-on-write
2925:M 03 Sep 20:53:57.833 * Background saving terminated with success
2925:M 03 Sep 20:53:57.833 * Synchronization with slave 127.0.0.1:6381 succeeded

查看Slave1(6380)日志

[root@hadoop2 redis]# cat redis6380.log
2930:S 03 Sep 20:53:55.041 * The server is now ready to accept connections on port 6380
2930:S 03 Sep 20:53:55.041 * Connecting to MASTER 127.0.0.1:6379
2930:S 03 Sep 20:53:55.042 * MASTER <-> SLAVE sync started
2930:S 03 Sep 20:53:55.042 * Non blocking connect for SYNC fired the event.
2930:S 03 Sep 20:53:55.042 * Master replied to PING, replication can continue...
2930:S 03 Sep 20:53:55.042 * Partial resynchronization not possible (no cached master)
2930:S 03 Sep 20:53:55.043 * Full resync from master: e82c16f8f2b7e139bcaf8b690d389d6cc4ddd972:1
2930:S 03 Sep 20:53:55.106 * MASTER <-> SLAVE sync: receiving 76 bytes from master
2930:S 03 Sep 20:53:55.107 * MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data
2930:S 03 Sep 20:53:55.107 * MASTER <-> SLAVE sync: Loading DB in memory
2930:S 03 Sep 20:53:55.107 * MASTER <-> SLAVE sync: Finished with success

查看Slave2(6381)日志

[root@hadoop2 redis]# cat redis6381.log

2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * The server is now ready to accept connections on port 6381
2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * Connecting to MASTER 127.0.0.1:6379
2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * MASTER <-> SLAVE sync started
2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * Non blocking connect for SYNC fired the event.
2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * Master replied to PING, replication can continue...
2935:S 03 Sep 20:53:57.771 * Partial resynchronization not possible (no cached master)
2935:S 03 Sep 20:53:57.772 * Full resync from master: e82c16f8f2b7e139bcaf8b690d389d6cc4ddd972:1
2935:S 03 Sep 20:53:57.834 * MASTER <-> SLAVE sync: receiving 76 bytes from master
2935:S 03 Sep 20:53:57.834 * MASTER <-> SLAVE sync: Flushing old data
2935:S 03 Sep 20:53:57.834 * MASTER <-> SLAVE sync: Loading DB in memory
2935:S 03 Sep 20:53:57.834 * MASTER <-> SLAVE sync: Finished with success
[root@hadoop2 redis]# cat redis6382.log

通过查看日志,可以很形象的学习底层实现过程。

测试(通过复制,修改值确认是否同步)

[root@hadoop2 redis]# bin/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> keys *
(empty list or set)
127.0.0.1:6379> set title "replaction"
OK
127.0.0.1:6379> exit

[root@hadoop2 redis]# bin/redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> keys *
1) "title"
127.0.0.1:6380> get title
"replaction"

[root@hadoop2 redis]# bin/redis-cli  -p 6381
127.0.0.1:6381> keys *
1) "title"
127.0.0.1:6381> get title
"replaction"
127.0.0.1:6381> set title 111
(error) READONLY You can't write against a read only slave.

修改下值
127.0.0.1:6379> set title "replaction 1"
OK
127.0.0.1:6380> get title
"replaction 1"
127.0.0.1:6381> get title
"replaction 1"

验证通过

redis演练(6) redis主从模式搭建

5.配置有向无欢模型主备模式

基本上和星型模型主备模式,没有差别。

变更点
#备(Slaver2)节点,禁用RDB,禁用AOF
slaveof 127.0.0.1 6379 改为 slaveof 127.0.0.1 6380

测试略

参考资源

http://my.oschina.net/andylucc/blog/683631


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