高级开发运维从简单学：Redis哨兵和集群小贴士
目錄
寫在前面
一、數據庫服務器高可用
二、 Sentinel （哨兵）是啥？
三、部署 Sentinel過程?
1、初始化服務器
2、將普通的Redis服務器使用的代碼替換成sentinel專用代碼
3、初始化sentinel狀態
4、創建連向主服務器的網絡連接
5、哨兵監控實現原理
四、分布式數據庫高并發
五、Redis集群是如何實現的？
1、【槽指派】
2、【重新分片】
3、【MOVED錯誤】
4、【ASK錯誤】
寫在前面
最近博主學習數據庫方面的知識，也算是小白入門，大家伙來一起學習交流，我邊看書邊記錄總結，馬上又開啟新的一周，趕緊把過去一周零散學習的知識記錄下來，以作備忘。
或許你了解高級開發運維知識，對高可用、高并發、分布式略知一二，或許你跟我一樣剛剛入門，那就看完本篇，應該有所收獲，其實這篇總結的知識點不難，是最基礎的Redis多機數據庫下的哨兵架構和集群架構。可能單純的文字描述閱讀起來有點枯燥，但內容算是干貨總結，值得閱讀，最后一鍵三連更好哈 ：）
有趣的內容大家可以看看我的博客，例如這篇：我之前做的這個《口罩預約管理系統——數據庫設計（前端+PHP+MySQL）》（有興趣可以瞧瞧，完整項目源碼和教程已上傳CSDN）。
還有《Socket網絡編程專欄》：https://blog.csdn.net/charzous/category_10465473.html? 里面有好玩的小程序（模擬QQ郵箱、實時聊天小程序、C/S架構的通信等）。
一、數據庫服務器高可用
高可用性（High Availability）是系統開發中是經常提到的一個名詞，現在來看看它具體指的是什么，顧名思義，就是保證某種事物可用性很高，不容易出現問題，對于服務器來講，那它指的就是來描述一個系統經過專門的設計，從而增加正常運行時間，減少故障或者宕機停工時間，而保持其服務的高度可用性。
二、 Sentinel （哨兵）是啥？
出現的問題是：Redis主從復制模式下，當主服務器由于故障不能提供服務，需要人工將從節點晉升為主節點，同時需要更新應用方的主節點地址。這種故障處理方法明顯是低效且繁瑣的。
由此，Redis服務器為了保證高可用性，Sentinel（哨兵）架構誕生了！
sentinel架構就是Redis高可用的解決方案。（圖片來源：Redis開發與運維）
- 它是由一個或多個sentinel實例組成的sentinel系統，可以監視任意多個主服務器，以及其下從服務器。
- 在被監視的主服務器進入下線狀態時，自動將下屬的某個服務器升級為新的主服務器，代替下線的主服務器繼續處理命令請求。
三、部署 Sentinel過程?
sentinel系統的部署大概有下面幾個步驟：啟動和初始化sentinel命令：
redis-sentinel sentinel.conf?sentinel架構部署如圖：?
1、初始化服務器
Sentinel 執行的工作和普通 Redis 服務器執行的工作不同， 所以 Sentinel 的初始化過程和普通 Redis 服務器的初始化過程并不完全相同。
比如說， 普通服務器在初始化時會通過載入 RDB 文件或者 AOF 文件來還原數據庫狀態， 但是Sentinel 并不使用數據庫， 所以初始化 Sentinel 時就不會載入 RDB 文件或者 AOF 文件。
2、將普通的Redis服務器使用的代碼替換成sentinel專用代碼
使用REDIS_SENTINEL_PORT端口26379。命令列表包括：ping、sentinel、subscribe、unsubscribe、psubscribe、punsubscribe、info。
Sentinel 則使用 sentinel.c/sentinelcmds 作為服務器的命令表，具體如下：
struct redisCommand sentinelcmds[] = {{"ping",pingCommand,1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"sentinel",sentinelCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"subscribe",subscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"unsubscribe",unsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"psubscribe",psubscribeCommand,-2,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"punsubscribe",punsubscribeCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0},{"info",sentinelInfoCommand,-1,"",0,NULL,0,0,0,0,0} };3、初始化sentinel狀態
其中，master屬性記錄了所有被監視的主服務器的相關信息，數據結構是字典。
- 字典的鍵是被監視主服務器的名字。
- 而字典的值是被監視主服務器對應的?sentinel.c/sentinelRedisInstance?結構。
4、創建連向主服務器的網絡連接
一個是命令連接，專門用于向主服務器發送的命令，并接受命令回復。
一個是訂閱連接，專用用于訂閱主服務器的__sentinel__:hello頻道，保證頻道信息不丟失。
為什么有訂閱連接？
在 Redis 目前的發布與訂閱功能中， 被發送的信息都不會保存在 Redis 服務器里面， 如果在信息發送時， 想要接收信息的客戶端不在線或者斷線， 那么這個客戶端就會丟失這條信息。
因此， 為了不丟失?__sentinel__:hello?頻道的任何信息， Sentinel 必須專門用一個訂閱連接來接收該頻道的信息。
因為 Sentinel 需要與多個實例創建多個網絡連接， 所以 Sentinel 使用的是異步連接。
5、哨兵監控實現原理
?Redis Sentinel通過三個定時監控任務完成對各個節點發現和監控，是判定節點不可達的重要保證。
任務1：每隔10秒，每個Sentinel節點會向主節點和從節點發送info命令獲取最新的拓撲結構，如圖所示。
任務2：每隔2秒，定時任務可以完成以下兩個工作：
- 發現新的Sentinel節點：通過訂閱主節點的__sentinel__：hello了解其他的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，并與該Sentinel節點創建連接。
- Sentinel節點之間交換主節點的狀態，作為后面客觀下線以及領導者選舉的依據。
任務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，來確認這些節點當前是否可達。
?
四、分布式數據庫高并發
高并發（High Concurrency）是分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一，它通常是指，通過設計保證系統能夠同時并行處理很多請求。
高并發相關常用的一些指標有響應時間，吞吐量，每秒查詢率QPS（Query Per Second），并發用戶數等。
五、Redis集群是如何實現的？
Redis集群就是提供的分布式數據庫方案。集群通過分片來進行數據共享，并提供復制和故障轉移的功能。
Redis的一個集群由多個節點組成，一個節點就是一個運行在集群模式下的Redis服務器，配置選項cluster-enabled決定是否開啟集群模式。
集群的建立通過向一個節點發送cluster meet <ip> <port>命令，握手成功則添加到node節點當前所在的集群。
Redis集群的知識非常豐富，這里簡單介紹其中的幾個重要的點。
1、【槽指派】
Redis集群通過分片的方式來保存數據庫中的鍵值對。集群的整個數據庫被分為16384個槽slot，數據庫中的每個鍵都屬于這些槽中的一個，集群中的每個節點可以處理0個或16384個槽。
2、【重新分片】
可以將任意數量的已經指派給某個節點的槽改為指派給另一個節點，并且相關槽所屬的鍵值對也會移動到目標節點。
3、【MOVED錯誤】
當節點發現鍵所在的槽并非由自己處理時候，節點就會向客戶端返回一個MOVED錯誤，指引客戶端轉向正在負責槽的節點。
集群模式下的客戶端并不會打印出MOVED錯誤，而是自動進行節點轉向，打印轉向信息，單機模式下就會打印出錯誤信息。
4、【ASK錯誤】
在重新分片期間，可能出現部分分片存在于不同節點的情況，客戶端向源節點發送鍵值對請求命令，出現ASK錯誤。同樣的，集群模式下ASK錯誤會自動轉向目標節點。
可能單純的文字描述閱讀起來有點枯燥，但內容算是干貨總結，值得閱讀，最后一鍵三連更好哈 ：）
有趣的內容大家可以看看我的博客，例如這篇：我之前做的這個《口罩預約管理系統——數據庫設計（前端+PHP+MySQL）》（有興趣可以瞧瞧，完整項目源碼和教程已上傳CSDN）。
還有《Socket網絡編程專欄》：https://blog.csdn.net/charzous/category_10465473.html? 里面有好玩的小程序（模擬QQ郵箱、實時聊天小程序、C/S架構的通信等）。
如果覺得不錯歡迎“一鍵三連”哦，點贊收藏關注，評論提問建議，歡迎交流學習！一起加油進步！?
本篇內容首發我的CSDN博客：https://csdn-czh.blog.csdn.net/article/details/116596657
總結
以上是生活随笔為你收集整理的高级开发运维从简单学：Redis哨兵和集群小贴士的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： VS2015无法使用编辑并继续 及 警告
- 下一篇： LINK : warning LNK40