前言

提高服务的可靠性，通常采用Redis主从服务器来作读写分离。

主从配置

配置文件

1主2从配置，运行在统一服务器上端口区别

Master

port  6379
bind 127.0.0.1
daemonize    yes
pidfile  /var/run/redis_6379.pid
cluster-enabled  yes
cluster-config-file  nodes_6379.conf
cluster-node-timeout  15000
appendonly  yes

Slaver1

port  6380
bind 127.0.0.1
daemonize    yes
pidfile  /var/run/redis_6380.pid
cluster-enabled  yes
cluster-config-file  nodes_6380.conf
cluster-node-timeout  15000
appendonly  yes

Slaver2

port  6381
bind 127.0.0.1
daemonize    yes
pidfile  /var/run/redis_6381.pid
cluster-enabled  yes
cluster-config-file  nodes_6381.conf
cluster-node-timeout  15000
appendonly  yes

分别启动：

./redis-server Master
./redis-server Slaver1
./redis-server Slaver2

手动主从同步

手动开启从服务器同步主服务器数据：

通过客户端连接redis2服务器，输入命令(slaveof 主服务器IP port)：

slaveof 127.0.0.1 6379

通过客户端连接redis3服务器，输入命令(slaveof 主服务器IP port)：

slaveof 127.0.0.1 6379

以上的命令也可以直接配置在配置文件中，这样启动后就会直接同步。

主节点挂掉后，手动将S1子节点升级为Master（命令：slaveof no one 手动将Slaver节点升级为Master节点）

操作步骤如下：

* Master节点：Shutdown关闭节点
* Slaver1节点：slaveof no one将其升级为Master节点
* Slaver2节点：使用slaveof 127.0.0.1 6380 重连Slaver2将其视为Master节点
* 原来的Master节点：重新启动后，可以使用slaveof 127.0.0.1 6381 连接Slaver2将其视为Master节点，自己成为Slaver节点

哨兵模式（自动处理主从）

使用哨兵模式，自动监视Master节点，当前挂掉后，自动将Slaver节点变为Master节点

以上面的1主2从为例，哨兵模式本质是在这3个服务器外引入一个观察者负责监控主节点状态，当主节点奔溃后由哨兵去选择新的主节点并通知从节点。

配置哨兵

sentinel.conf配置文件：

#sentinel端口
port 26379
#工作路径，注意路径不要和主重复
dir "/usr/local/redis-6379"
# 守护进程模式
daemonize yes
#关闭保护模式
protected-mode no
# 指明日志文件名
logfile "./sentinel.log"
#哨兵监控的master，主从配置一样，这里只用输入redis主节点的ip/port和法定人数()。
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
# master或slave多长时间（默认30秒）不能使用后标记为s_down状态。
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
#若sentinel在该配置值内未能完成failover操作（即故障时master/slave自动切换），则认为本次failover失败。
sentinel failover-timeout mymaster 18000
#设置master和slaves验证密码
sentinel auth-pass mymaster 123456 
sentinel parallel-syncs mymaster 1//指定了在执行故障转移时， 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步

启动哨兵

1 2	方式一：redis-sentinel /path/to/sentinel.conf（推荐，这种方式启动和redis实例没有任何关系）方式二：redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel

Sentinel 总结

一、Sentinel的作用：

Master 状态监测
如果Master 异常，则会进行Master-slave 转换，将其中一个Slave作为Master，将之前的Master作为Slave
Master-Slave切换后，master_redis.conf、slave_redis.conf和sentinel.conf的内容都会发生改变，即master_redis.conf中会多一行slaveof的配置，sentinel.conf的监控目标会随之调换

二、Sentinel的工作方式:

每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令
如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值，则这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线。
如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。
当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态，则Master会被标记为客观下线
在一般情况下，每个 Sentinel 会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送 INFO 命令
当Master被 Sentinel 标记为客观下线时，Sentinel 向下线的 Master 的所有 Slave 发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次
若没有足够数量的 Sentinel 同意 Master 已经下线， Master 的客观下线状态就会被移除。
若 Master 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复， Master 的主观下线状态就会被移除。

原理

同步原理

当客户端向从服务器发送SLAVEOF命令，要求从服务器复制主服务器时，从服务器首先需要执行同步操作，也即是，将从服务器的数据库状态更新至主服务器当前所处的数据库状态。

从服务器对主服务器的同步操作需要通过向主服务器发送SYNC命令来完成，以下是SYNC命令的执行步骤：

从服务器向主服务器发送SYNC命令；
收到SYNC命令的主服务器执行BGSAVE命令，在后台生成一个RDB文件，并使用一个缓冲区记录从现在开始执行的所有写命令；
当主服务器的BGSAVE命令执行完毕时，主服务器会将BGSAVE命令生成的RDB文件发送给从服务器，从服务器接收并载入这个RDB文件，将自己的数据库状态更新至主服务器执行BGSAVE命令时的数据库状态。
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，从服务器执行这些写命令，将自己的数据库状态更新至主服务器数据库当前所处的状态。

为了解决旧版复制功能在处理断线重复制情况时的低效问题，Redis从2.8版本开始，使用PSYNC命令代替SYNC命令来执行复制时的同步操作。

PSYNC命令具有完整重同步（full resynchronization）和部分重同步（partial resynchronization）两种模式：

其中完整重同步用于处理初次复制情况：完整重同步的执行步骤和SYNC命令的执行步骤基本一样，它们都是通过让主服务器创建并发送RDB文件，以及向从服务器发送保存在缓冲区里面的写命令来进行同步；
而部分重同步则用于处理断线后重复制情况：当从服务器在断线后重新连接主服务器时，如果条件允许，主服务器可以将主从服务器连接断开期间执行的写命令发送给从服务器，从服务器只要接收并执行这些写命令，就可以将数据库更新至主服务器当前所处的状态。

部分重同步的实现

部分重同步功能由以下三个部分构成：

主服务器的复制偏移量（replication offset）和从服务器的复制偏移量；
主服务器的复制积压缓冲区（replication backlog）；
服务器的运行ID（run ID）。

复制偏移量

执行复制的双方——主服务器和从服务器会分别维护一个复制偏移量：

主服务器每次向从服务器传播N个字节的数据时，就将自己的复制偏移量的值加上N；
从服务器每次收到主服务器传播来的N个字节的数据时，就将自己的复制偏移量的值加上N；

通过对比主从服务器的复制偏移量，程序可以很容易地知道主从服务器是否处于一致状态：

如果主从服务器处于一致状态，那么主从服务器两者的偏移量总是相同的；
相反，如果主从服务器两者的偏移量并不相同，那么说明主从服务器并未处于一致状态。

复制积压缓冲区

复制积压缓冲区是由主服务器维护的一个固定长度（fixed-size）先进先出（FIFO）队列，默认大小为1MB。

和普通先进先出队列随着元素的增加和减少而动态调整长度不同，固定长度先进先出队列的长度是固定的，当入队元素的数量大于队列长度时，最先入队的元素会被弹出，而新元素会被放入队列。

根据需要调整复制积压缓冲区的大小

Redis为复制积压缓冲区设置的默认大小为1MB，如果主服务器需要执行大量写命令，又或者主从服务器断线后重连接所需的时间比较长，那么这个大小也许并不合适。如果复制积压缓冲区的大小设置得不恰当，那么PSYNC命令的复制重同步模式就不能正常发挥作用，因此，正确估算和设置复制积压缓冲区的大小非常重要。

复制积压缓冲区的最小大小可以根据公式second*write_size_per_second来估算：

其中second为从服务器断线后重新连接上主服务器所需的平均时间（以秒计算）；
而write_size_per_second则是主服务器平均每秒产生的写命令数据量（协议格式的写命令的长度总和）；

例如，如果主服务器平均每秒产生1 MB的写数据，而从服务器断线之后平均要5秒才能重新连接上主服务器，那么复制积压缓冲区的大小就不能低于5MB。
为了安全起见，可以将复制积压缓冲区的大小设为2*second*write_size_per_second，这样可以保证绝大部分断线情况都能用部分重同步来处理。
至于复制积压缓冲区大小的修改方法，可以参考配置文件中关于repl-backlog-size选项的说明。

服务器运行ID

除了复制偏移量和复制积压缓冲区之外，实现部分重同步还需要用到服务器运行ID（run ID）：

每个Redis服务器，不论主服务器还是从服务，都会有自己的运行ID；
运行ID在服务器启动时自动生成，由40个随机的十六进制字符组成，例如53b9b28df8042fdc9ab5e3fcbbbabff1d5dce2b3；
当从服务器对主服务器进行初次复制时，主服务器会将自己的运行ID传送给从服务器，而从服务器则会将这个运行ID保存起来（注意哦，是从服务器保存了主服务器的ID）。

当从服务器断线并重新连上一个主服务器时，从服务器将向当前连接的主服务器发送之前保存的运行ID：

如果从服务器保存的运行ID和当前连接的主服务器的运行ID相同，那么说明从服务器断线之前复制的就是当前连接的这个主服务器，主服务器可以继续尝试执行部分重同步操作；
相反地，如果从服务器保存的运行ID和当前连接的主服务器的运行ID并不相同，那么说明从服务器断线之前复制的主服务器并不是当前连接的这个主服务器，主服务器将对从服务器执行完整重同步操作。

同步流程

设置主服务器的地址和端口
建立套接字连接
发送PING命令
身份验证
发送端口信息
从服务器将执行命令REPLCONF listening-port ，向主服务器发送从服务器的监听端口号。
同步
从服务器将向主服务器发送PSYNC命令，执行同步操作，并将自己的数据库更新至主服务器数据库当前所处的状态。
需要注意的是在执行同步操作前，只有从服务器是主服务器的客户端。但是执行从不操作之后，主服务器也会称为从服务器的客户端：
- 如果PSYNC命令执行的是完整同步操作，那么主服务器只有成为了从服务器的客户端才能将保存在缓冲区中的写命令发送给从服务器执行；
- 如果PSYNC命令执行的是部分同步操作，那么主服务器只有成为了从服务器的客户端才能将保存在复制积压缓冲区中的写命令发送给从服务器执行；
命令传播
当完成了同步之后，主从服务器就会进入命令传播阶段，这时主服务器只要一直将自己执行的写命令发送给从服务器，而从服务器只要一直接收并执行主服务器发来的写命令，就可以保证主从服务器一直保持一致了。

心跳检测

在命令传播阶段，从服务器默认会以每秒一次的频率，向主服务器发送命令：REPLCONF ACK <replication_offset>

检测主从服务器的网络连接状态

如果主服务器超过一秒钟没有收到从服务器发来的REPLCONF ACK命令，那么主服务器就知道主从服务器之间的连接出现问题了。

检测命令丢失

我们从命令：REPLCONF ACK <replication_offset>就可以知道，每发送一次这个命令从服务器都会向主服务器报告一次自己的复制偏移量。那此时尽管主服务器发送给从服务器的SET key value丢失了。也无所谓，主服务器马上就知道了。

哨兵

工作流程

每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令。
如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值，则这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线。
如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。
当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态，则Master会被标记为客观下线。
在一般情况下，每个 Sentinel 会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送 INFO 命令。
当Master被 Sentinel 标记为客观下线时，Sentinel 向下线的 Master 的所有 Slave 发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次。
若没有足够数量的 Sentinel 同意 Master 已经下线， Master 的客观下线状态就会被移除。
若 Master 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复， Master 的主观下线状态就会被移除。

选主原理

首先是从主服务器的从服务器中选出一个从服务器作为新的主服务器。选点的依据依次是：网络连接正常->5秒内回复过INFO命令->10*down-after-milliseconds内与主连接过的->从服务器优先级->复制偏移量->运行id较小的。选出之后通过slaveif no ont将该从服务器升为新主服务器。

Redis:主从同步