Redis master/slave,sentinel,Cluster簡單總結

如今互聯網項目中大量使用了redis，本文著主要分析下redis 單點，master/slave，sentinel模式、cluster的一些特色。

1、單節點模式

　　單節點實例仍是比較簡單的，平時作個測試，寫個小程序若是須要用到緩存的話仍是和方便的，現實生產環境中基本不會使用單節點模式。

2、主從模式（master/slaver）

 2.1從模式特色：

　　主從模式的特色以及本身的一些理解。

• 主從模式的一個做用是備份數據，這樣當一個節點損壞（指不可恢復的硬件損壞）時，數據由於有備份，能夠方便恢復。
• 另外一個做用是負載均衡，全部客戶端都訪問一個節點確定會影響Redis工做效率，有了主從之後，查詢操做就能夠經過查詢從節點來完成。

1. 一個Master能夠有多個Slaves
2. 默認配置下，master節點能夠進行讀和寫，slave節點只能進行讀操做，寫操做被禁止
3. 不要修改配置讓slave節點支持寫操做，沒有意義，緣由一，寫入的數據不會被同步到其餘節點；緣由二，當master節點修改同一條數據後，slave節點的數據會被覆蓋掉
4. slave節點掛了不影響其餘slave節點的讀和master節點的讀和寫，從新啓動後會將數據從master節點同步過來
5. master節點掛了之後，不影響slave節點的讀，Redis將再也不提供寫服務，master節點啓動後Redis將從新對外提供寫服務。
6. master節點掛了之後，不會slave節點從新選一個master(主從模式的缺點）

2.1 主從節點的缺點

　　主從模式的缺點其實從上面的描述中能夠得出：

• master節點掛了之後，redis就不能對外提供寫服務了，由於剩下的slave不能成爲master

　　這個缺點影響是很大的，尤爲是對生產環境來，因此有了下面的sentinel模式。

3、sentinel模式

　　sentinel的中文含義是哨兵、守衛。也就是說既然主從模式中，當master節點掛了之後，slave節點不能主動選舉一個master節點出來，那麼我就安排一個或多個sentinel來作這件事，當sentinel發現master節點掛了之後，sentinel就會從slave中從新選舉一個master。

　　對sentinel模式的理解：

       1.ntinel模式是創建在主從模式的基礎上，若是隻有一個Redis節點，sentinel就沒有任何意義；
       2.當master節點掛了之後，sentinel會在slave中選擇一個節點作爲master，並修改它們的配置文件，其餘slave的配置文件也會被修改，好比slaveof屬性會指向新的master；
       3.當master節點從新啓動後，它將再也不是master而是作爲slave接收新的master節點的同步數據
       4.sentinel由於也是一個進程有掛掉的可能，因此sentinel也會啓動多個造成一個sentinel集羣
       5.當主從模式配置密碼時，sentinel也會同步將配置信息修改到配置文件中，不準要擔憂。
       6.一個sentinel或sentinel集羣能夠管理多個主從Redis。
       7.sentinel最好不要和Redis部署在同一臺機器，否則Redis的服務器掛了之後，sentinel也掛了
       8.sentinel監控的Redis集羣都會定義一個master名字，這個名字表明Redis集羣的master Redis。

 　　當使用sentinel模式的時候，客戶端就不要直接鏈接Redis，而是鏈接sentinel的ip和port，由sentinel來提供具體的可提供服務的Redis實現，這樣當master節點掛掉之後，sentinel就會感知並將新的master節點提供給客戶端

　　sentinel模式基本能夠知足通常生產的需求，具有高可用性。可是當數據量過大時，主從或者或sentinel模式就不能知足需求了，這個時候須要對存儲的數據進行分片，將數據存儲到多個Redis實例中，就是下面要講的。

4、cluster模式

       redis 3.0以後版本支持redis-cluster集羣，Redis-Cluster採用無中心結構，每一個節點保存數據和整個集羣狀態,每一個節點都和其餘全部節點鏈接。

　　cluster的出現是爲了解決單機Redis容量有限的問題，將Redis的數據根據必定的規則分配到多臺機器。

其結構特色：

一、全部的redis節點彼此互聯(PING-PONG機制),內部使用二進制協議優化傳輸速度和帶寬。
二、節點的fail是經過集羣中超過半數的節點檢測失效時才生效。
三、客戶端與redis節點直連,不須要中間proxy層.客戶端不須要鏈接集羣全部節點,鏈接集羣中任何一個可用節點便可。
四、redis-cluster把全部的物理節點映射到[0-16383]slot上（不必定是平均分配）,cluster 負責維護node<->slot<->value。

五、Redis集羣預分好16384個桶，當須要在 Redis 集羣中放置一個 key-value 時，根據 CRC16(key) mod 16384的值，決定將一個key放到哪一個桶中。

　　這種模式適合數據量巨大的緩存要求，當數據量不是很大使用sentinel便可。

一、redis cluster節點分配

如今咱們是三個主節點分別是：A, B, C 三個節點，它們能夠是一臺機器上的三個端口，也能夠是三臺不一樣的服務器。那麼，採用哈希槽 (hash slot)的方式來分配16384個slot 的話，它們三個節點分別承擔的slot 區間是：
節點A覆蓋0－5460;
節點B覆蓋5461－10922;
節點C覆蓋10923－16383.
獲取數據：
若是存入一個值，按照redis cluster哈希槽的算法： CRC16('key')384 = 6782。 那麼就會把這個key 的存儲分配到 B 上了。一樣，當我鏈接(A,B,C)任何一個節點想獲取'key'這個key時，也會這樣的算法，而後內部跳轉到B節點上獲取數據

新增一個主節點：
新增一個節點D，redis cluster的這種作法是從各個節點的前面各拿取一部分slot到D上，我會在接下來的實踐中實驗。大體就會變成這樣：
節點A覆蓋1365-5460
節點B覆蓋6827-10922
節點C覆蓋12288-16383
節點D覆蓋0-1364,5461-6826,10923-12287
一樣刪除一個節點也是相似，移動完成後就能夠刪除這個節點了。

二、Redis Cluster主從模式

redis cluster 爲了保證數據的高可用性，加入了主從模式，一個主節點對應一個或多個從節點，主節點提供數據存取，從節點則是從主節點拉取數據備份，當這個主節點掛掉後，就會有這個從節點選取一個來充當主節點，從而保證集羣不會掛掉。

上面那個例子裏, 集羣有ABC三個主節點, 若是這3個節點都沒有加入從節點，若是B掛掉了，咱們就沒法訪問整個集羣了。A和C的slot也沒法訪問。

因此咱們在集羣創建的時候，必定要爲每一個主節點都添加了從節點, 好比像這樣, 集羣包含主節點A、B、C, 以及從節點A一、B一、C1, 那麼即便B掛掉系統也能夠繼續正確工做。

B1節點替代了B節點，因此Redis集羣將會選擇B1節點做爲新的主節點，集羣將會繼續正確地提供服務。 當B從新開啓後，它就會變成B1的從節點。

不過須要注意，若是節點B和B1同時掛了，Redis集羣就沒法繼續正確地提供服務了。、

redis集羣的搭建

集羣中至少應該有奇數個節點，因此至少有三個節點，每一個節點至少有一個備份節點，因此下面使用6節點（主節點、備份節點由redis-cluster集羣肯定）。