Redis高可用方案-哨兵與集群
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Redis高可用方案
一.名詞解釋
二.主從復制
Redis主從復制模式可以將主節點的數據同步給從節點，從而保障當主節點不可達的情況下，從節點可以作為
后備頂上來，並且可以保障數據盡量不丟失（主從復制可以保障最終一致性）。第二，從節點可以擴展主節點的讀
能力，一旦主節點不能支持大規模並發量的讀操作，從節點可以在一定程度上分擔主節點的壓力。
主從復制面臨的問題：
1.當主節點發生故障的時候，需要手動的將一個從節點晉升為主節點，同時通知應用方修改主節點地址並重啟
應用，同時需要命令其它從節點復制新的主節點，整個過程需要人工干預。
2.主節點的寫能力受到單機的限制。
3.主節點的存儲能力受到單機的限制。
三. 原始的故障遷移
1.主節點發生故障后，客戶端連接主節點失敗，兩個從節點與主節點連接失敗造成復制中斷。
2.如果主節點無法正常啟動，需要選出一個從節點(slave-1),對其執行slaveof no one命令使其成為新的主節
3.原來的從節點（slave-1）成為新的主節點后，更新應用方的主節點信息，重新啟動應用方。
4.客戶端命令另一個從節點（slave-2）去復制新的主節點
5.待原來的主節點恢復后，讓它去復制新的主節點
四.Redis Sentinel的高可用
當主節點出現故障時，Redis Sentinel能自動完成故障發現和故障轉移，並通知應用方，從而實現真正的高可用。
RedisSentine是一個分布式架構，其中包含若干個Sentinel節點和Redis數據節點，每個Sentinel節點會對數據節點和
其余Sentinel節點進行監控，當它發現節點不可達時，會對節點做下線標識。如果被標識的是“主節點”，它還會和
其他的Sentinel節點進行“協商”，當大多數Sentinel節點都認為主節點不可達時，它們會選舉一個Sentinel節點來完
成自動故障轉移的工作，同時會將這個變化實時通知給Redis應用方。整個過程是自動的，不需要人工干預，解決了
Redis的高可用問題。
Redis Sentinel包含了若干個Sentinel節點，這樣做也帶來了兩個好處：
1. 對節點的故障判斷是由多個Sentinel節點共同完成，這樣可以有效的防止誤判。
2. Sentinel節點集合是由若干個Sentinel節點組成的，這樣即使個別Sentinel節點不可用，整個Sentinel節點集合依
然是健壯的。
Redis Sentinel具有以下幾個功能：
1.監控：Sentinel會定期檢測Redis數據節點、其余Sentinel節點是否可到達
2.通知：Sentinel會將故障轉移的結果通知給應用方。
3.主節點故障轉移：實現從節點晉升為主節點並維護后續正確的主從關系。
4.配置提供者：在RedisSentinel結構中，客戶端在初始化的時候連接的是Sentinel節點集合，從中獲取主節點信息。
五. Redis Sentinel拓撲結構
六. Redis Sentinel節點發現和監控機制
Redis Sentinel通過三個定時監控任務完成對各個節點的發現和監控：
1.每隔10秒，每個Sentinel會向主節點和從節點發送info命令獲取最新的拓撲結構。
2.每隔2秒，每個Sentinel節點會向Redis數據節點的_sentinel_：hello頻道上發送該Senitnel節點對於主節點的判斷。
以及當前Sentinel節點的信息，同時每個Sentinel節點也會訂閱該頻道，來了解其他Sentinel節點以及他們對主節
點的判斷。這個定時任務可以完成以下兩個工作：
（1）發現新的Sentinel節點：通過訂閱主節點的_Sentinel_:hello了解其他Sentinel節點信息。如果是新加入的
Sentinel節點，將該Sentinel節點信息保存起來，並與改Sentinel節點創建連接
（2）Sentinel節點之間交換主節點狀態，作為后面客觀下線以及領導者選舉的依據
3.每隔1秒，每個Sentinel節點會向主節點、從節點、其余Sentinel節點發送一條ping命令做一次心跳檢測，來確認
當前節點是否可達。與主節點，從節點，其余Sentinel都建立起連接，實現了對每個節點的監控。這個定時任務
是節點失敗判定的重要依據。
七. Redis Sentinel部署技巧
1.Sentinel節點不應該部署在一台物理機上。
2.部署至少三個且奇數個的Sentinel節點
3.只有一套Sentinel，還是每個主節點配置一套Sentinel的討論的建議方案是如果Sentinel節點集合監控的是同一個
業務的多個主節點集合，那么使用方案一，否則使用方案2.
八. Redis Cluster|數據分區
Redis數據分區：RedisCluster采用虛擬槽分區，所有的鍵根據哈希函數映射到0-16383整數槽內，
計算公式：slot=CRC16(key) &16383。每一個節點負責維護一部分槽以及槽所映射的鍵值數據。
Redis虛擬槽分區的特點：
1.解耦數據和節點之間的關系，簡化了節點擴容和收縮的難度
2.節點自身維護槽的映射關系，不需要客戶端或者代理服務維護槽分區元數據
3.支持節點、槽、鍵之間的映射查詢，用於數據路由、在線伸縮等場景。
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