文章目錄
- 一、什么是redis高可用架構？
- 二、如何實作redis主備切換的高可用性？
- 1.哨兵的作用
- 2.哨兵的核心知識
- 3.為什么redis哨兵集群只有兩個節點無法正常作業？
- 三、redis哨兵主備切換的資料丟失問題：異步復制、集群腦裂
- 1.異步復制
- 2.集群腦裂問題
- 3.如何解決異步復制和腦裂導致的資料丟失？
- 四、redis哨兵的多個核心底層原理的深入決議（包含slave選舉演算法）
- 1.sdown和odown轉換機制
- 2.哨兵集群的自動發現機制
- 3.slave到master的選舉演算法
- 總結 怎么保證redis是高并發以及高可用的？
- 1.實作redis的高并發
- 2.實作redis的高可用
一、什么是redis高可用架構？
redis高可用架構也叫做故障轉移，或主備切換，
二、如何實作redis主備切換的高可用性？
通過哨兵 （sentinel）
哨兵是redis集群中的重要組件
1.哨兵的作用
集群監控：負責監控redis master和slave行程是否正常作業
訊息通知：如果某個redis實體有故障，那么哨兵負責發送訊息作為報警通知給管理員
故障轉移：如果master node掛掉了，會自動轉移到slave node上
2.哨兵的核心知識
1）哨兵至少需要3個實體，來保證自己的健壯性
2）哨兵+redis主從的這種架構不能保證資料的零丟失，只能保證redis集群的高可用
3.為什么redis哨兵集群只有兩個節點無法正常作業？
這里有兩個概念：quorum和marority；
quorum 也就是認為機器故障的個數，比如有5臺機器，quorum設定為3 那就是 如果有3個節點認為master宕機了，sentinal集群就會認為master宕機了，
majoritory 代表允許故障轉移的機器個數 例如2的majority=2，3的majority=2，4的majority=2，5的majority=3
而對于兩個節點的redis集群來說，他們的quorum可以設定為1，也就是s1和s2中只要有一個節點認為master宕機了就可以進行故障轉移，但是此時的majority是2，也就是至少要有2個系節點才允許故障轉移，這時候因為只有一個s1節點，就無法進行故障轉移 ，
正確的哨兵模式：3節點哨兵集群
經典的3節點哨兵集群，我們配置quorum = 2，3個節點的majority也是2，如果M1所在的機器宕機了，那么三個哨兵還剩下2個，S2和S3可以一致認為mater宕機，然后選舉一個來執行故障轉移
同時majority也是2，這個2個哨兵可以允許執行故障轉移的，
三、redis哨兵主備切換的資料丟失問題：異步復制、集群腦裂
1.異步復制
異步復制導致的資料丟失問題 即master node掛掉后，slave node 就成了master node，那些記憶體中還沒來得及的復制的資料就丟失了
2.集群腦裂問題
即master主節點，出現了例外性的，有相同資料，相同作業的，兩個節點， 腦裂時雖然某個slave被切換成了master，但是client還沒來得及切換到新的master，此時如果恢復，舊的master會被作為一個slave掛載到新的master上去，自己的資料就會被清空，重新從新的mater復制資料，導致資料丟失
3.如何解決異步復制和腦裂導致的資料丟失？
通過兩個配置： min-slave-to-write 1 ； min-slave-max-lag 10
即要求至少要有一個slave，資料復制和同步的延遲不能超過10s，如果說一旦所有的slave，資料復制和同步的延遲都超過了10s，那么這個時候，master就不會接收任何請求了
四、redis哨兵的多個核心底層原理的深入決議（包含slave選舉演算法）
1.sdown和odown轉換機制
sdown是主觀宕機
達成sdown的條件：如果一個哨兵ping一個master，超過了is-down-after-millisecond指定的毫秒數，就主觀認為master宕機了
odown是客觀宕機
sdown到odown的轉換條件：如果一個哨兵在指定的時間內，收到了quorum指定數量的其他哨兵也認為那個master是sdown了，那么就認為是odown了，客觀認為master宕機
2.哨兵集群的自動發現機制
哨兵之間的互相發現是通過redis的pub/sub機制實作，每個哨兵都會往_sentinal_:hello 這個channel發送訊息并監聽這個channel，這個時候所有其他哨兵都可以消費到這個訊息，并感知到其他哨兵的存在，
哨兵之間會交換對master的監控配置，互相進行監控配置的同步
3.slave到master的選舉演算法
如果一個master被認為是odown了，同時majority哨兵也允許了主備切換，那么某個哨兵就會執行主備切換操作，而選舉會考慮slave的一些資訊，
1）跟master斷開連接的時長 【如果時長過長也會被認為不適合被選舉成master】
2）slave的優先級 （slave priority越低，優先級就越高）
3）復制offset （哪個slave復制了越多的資料，offset就越靠后，優先級就越高）
4）run id
總結 怎么保證redis是高并發以及高可用的？
1.實作redis的高并發
主從架構，一主多從，單主用來寫入資料單機幾萬的QPS，多從用來查詢資料，多個從實體可以提供每秒10萬的QPS，
如果redis實作高并發的同時，還需要容納大量的資料，如果你的快取要容納的資料量很大，達到了幾十g，或者幾百g，那就要redis集群，而且用redis集群之后，可以提供每秒幾十萬的讀寫并發
2.實作redis的高可用
如果是主從架構部署，其實就是加上哨兵就可以實作任何一個實體宕機，自動進行主備切換
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