一、哨兵模式原理及作用

 1.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三个节点。（哨兵必须是奇数）

2.作用

（1）监控： 哨兵会不断地检测主节点和从节点是否运行正常。

（2）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，她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新的主节点。

（3）通知（提醒）： 哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端。

二、如何开启Redis数据库主从复制

1.实验环境

虚拟机版本	VMware® Workstation 16 Pro 16.2.4 build-20089737
镜像版本	CentOS-7-x86_64-DVD-1708.iso
Redis版本	Redis-5.0.7
主服务器地址	192.168.254.106/24
从服务器1地址	192.168.254.107/24
从服务器2地址	192.168.254.108/24

2.实验要求

在主从复制的基础上通过修改配置文件完成redis哨兵和集群的配置

3.实验具体配置

systemctl stop firewalld

setenforce 0

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 192.168.254.106 6379 2      #84行，修改指定该哨兵节点监控192.168.254.106:6379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 30000 #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 180000            #146行，故障节点的最大超时时间为180000（180秒）

4.启动哨兵模式

先启master，再启slave

cd /opt/redis-5.0.7/

redis-sentinel sentinel.conf &

注意！先启动主服务器，再启动从服务器

5.故障模拟

查看redis-server进程号

杀死Master节点上redis-server的进程号

6.验证结果

tail -f /var/log/sentinel.log

redis-cli -p 26379 INFO Sentinel

2.Redis集群模式

  1.集群的作用和数据分片

1.作用

（1）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。

（2）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。

数据分片

（1）Redis集群引入了哈希槽的概念

（2）Redis集群有 16384 个哈希槽( 编号0-16383)

（3）集群的每个节点负责一部分哈希槽

（4）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。

<- - -以3个节点组成的集群为例- - ->

节点A 包含0到5460号哈希槽

节点B 包含5461到10922号哈希槽

节点C 包含10923到16383号哈希槽

环境准备

1.redis的集群一般需要**6个节点，3主3从**。 方便起见， 这里所有节点在3台服务器上模拟,每台主机上设置一主一备，以IP地址和端口进行区分：

（1）三个主节点端口号：6001,6002,6003

（2）对应的从节点端口号：7001,7002,7003

服务器类型	系统和IP地址	需要安装的组件	节点端口
Master1	CentOS7.4(64位) 192.168.254.106	redis-5.0.7.tar.gz	6001
Slave 1	CentOS7.4(64位) 192.168.254.106	redis-5.0.7.tar.gz	7001
Master2	CentOS7.4(64位) 192.168.254.107	redis-5.0.7.tar.gz	6002
Slave 2	CentOS7.4(64位) 192.168.254.107	redis-5.0.7.tar.gz	7002
Master3	CentOS7.4(64位) 192.168.254.108	redis-5.0.7.tar.gz	6003
Slave 3	CentOS7.4(64位) 192.168.254.108	redis-5.0.7.tar.gz	7003

3.创建目录复制配置文件到对应的节点上

(1)第一台主机：192.168.254.106

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6001

mkdir -p redis-cluster/redis7001

cp /opt/redis-5.0.7/redis.conf /etc/redis/redis-cluster/redis6001/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6001/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7001/

(2)第二台主机:192.168.254.107

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6002

mkdir -p redis-cluster/redis7002

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6002/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7002/

(3)第三台主机:192.168.254.108

cd /etc/redis/

mkdir -p redis-cluster/redis6003

mkdir -p redis-cluster/redis7003

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis6003/

cp /opt/redis-5.0.7/src/redis-cli /opt/redis-5.0.7/src/redis-server /etc/redis/redis-cluster/redis7003/

4. 修改主配置文件，设置开启集群功能

先在Master1上配置，然后将配置文件复制到其他节点服务器

#Master1配置如下，其他5个服务器的配置文件类似，注意6个端口都要不一样。

cd /etc/redis/redis-cluster/redis6001

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

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-6379.conf         #840行，取消注释，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                                              #699行，修改，开启AOF持久化

启动所有redis节点

 启动群集

#前三台为Master，后三台为Slave，下面交互的时候需要输入yes 才可以创建。

redis-cli --cluster create 192.168.254.106:6001 192.168.254.107:6002 192.168.254.108:6003 192.168.254.106:7001 192.168.254.107:7002 192.168.254.108:7003 --cluster-replicas 1

 #-replicas 1   表示每个主节点有1个从节点。

测试集群

 #加-c参数，节点之间就可以互相跳转

redis-cli -h 192.168.156.10 -p 6001 -c

 #查看节点的哈希槽编号范围

192.168.156.10:6001> cluster slots   

192.168.156.10:6001> set hobby dance

#查看键的槽编号   

192.168.156.110:6002> cluster keyslot hobby

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总结

        以上就是Redis高可用的两种方法，这两种方法均以Redis主从复制为基石。它们可以很好的应对web2.0纯动态网站类型的三高问题.