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一、单机安装Redis。
首先需要安装Redis所需要的依赖:
yum install -y gcc tcl
然后将Redis安装包上传到虚拟机的任意目录:
例如,我放到了/tmp目录:
解压缩:
tar -xvf redis-6.2.4.tar.gz
解压后:
进入redis目录:
cd redis-6.2.4
运行编译命令:
Make 工具在执行编译时,会根据 Makefile 文件中的规则来确定编译的位置。Makefile 文件是一个文本文件,其中包含了一系列的规则和指令,用于描述编译的过程。(redis-6.2.4里面有Makefile文件,所以可以使用make指令编译)
在 Linux 操作系统中,通常的软件安装方式是源代码编译安装
make && make install
如果没有出错,应该就安装成功了。
然后修改redis.conf文件中的一些配置:
# 绑定地址,默认是127.0.0.1,会导致只能在本地访问。修改为0.0.0.0则可以在任意IP访问 bind 0.0.0.0 # 数据库数量,设置为1 databases 1
启动Redis:
redis-server redis.conf
远程连接linux系统,然后允许redis的客户端redis-cli。
redis-cli
停止redis服务:
redis-cli客户端中 shutdown
的作用是向 Redis 服务器发送关闭命令,用于优雅地停止 Redis 服务器的运行。$ redis-cli 127.0.0.1:6379> shutdown
关闭redis服务的时候,会默认先执行RDB持久化,然后再关闭服务。
二、Redis主从集群。
2.1.集群结构
我们搭建的主从集群结构如图:
共包含三个节点,一个主节点,两个从节点。
这里我们会在同一台虚拟机中开启3个redis实例,模拟主从集群,信息如下:
IP PORT 角色 192.168.150.101 7001 master 192.168.150.101 7002 slave 192.168.150.101 7003 slave 2.2.准备实例和配置
要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。
1)创建目录
我们创建三个文件夹,名字分别叫7001、7002、7003:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 创建目录 mkdir 7001 7002 7003
如图:
2)恢复原始配置(这里是单机安装改动的,所以才需要改回来)
修改redis-6.2.4/redis.conf文件,将其中的持久化模式改为默认的RDB模式,AOF保持关闭状态。
# 开启RDB # save "" save 3600 1 save 300 100 save 60 10000 # 关闭AOF appendonly no
3)拷贝配置文件到每个实例目录
然后将redis-6.2.4/redis.conf文件拷贝到三个目录中(在/tmp目录执行下列命令):
# 方式一:逐个拷贝 cp redis-6.2.4/redis.conf 7001 cp redis-6.2.4/redis.conf 7002 cp redis-6.2.4/redis.conf 7003 # 方式二:管道组合命令,一键拷贝 echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp redis-6.2.4/redis.conf
4)修改每个实例的端口、工作目录
修改每个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为7001、7002、7003,将rdb文件保存位置都修改为自己所在目录(在/tmp目录执行下列命令):s是替换,g是全局即符合的全部修改。's/6379/7001/g'表示将文件中所有的"6379"替换为"7001",而's/dir .//dir /tmp/7001//g'表示将文件中所有的"dir ./"替换为"dir /tmp/7001/"。
sed -i -e 's/6379/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7001\//g' 7001/redis.conf sed -i -e 's/6379/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7002\//g' 7002/redis.conf sed -i -e 's/6379/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7003\//g' 7003/redis.conf
5)修改每个实例的声明IP(IP地址是按自己主机改)
虚拟机本身有多个IP,为了避免将来混乱,我们需要在redis.conf文件中指定每一个实例的绑定ip信息,格式如下:
# redis实例的声明 IP replica-announce-ip 192.168.150.101
每个目录都要改,我们一键完成修改(在/tmp目录执行下列命令):(IP地址是按自己主机改)
# 逐一执行 sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' 7001/redis.conf sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' 7002/redis.conf sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' 7003/redis.conf # 或者一键修改 printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t sed -i '1a replica-announce-ip 192.168.150.101' {}/redis.conf
2.3.启动
为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:
# 第1个 redis-server 7001/redis.conf # 第2个 redis-server 7002/redis.conf # 第3个 redis-server 7003/redis.conf
启动后:
如果要一键停止,可以运行下面命令:
printf '%s\n' 7001 7002 7003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown
2.4.开启主从关系
现在三个实例还没有任何关系,要配置主从可以使用replicaof 或者slaveof(5.0以前)命令。
有临时和永久两种模式:
修改配置文件(永久生效)
在redis.conf中添加一行配置:
slaveof <masterip> <masterport>
使用redis-cli客户端连接到redis服务后,执行slaveof命令(重启后失效):
slaveof <masterip> <masterport>
注意:在5.0以后新增命令replicaof,与salveof效果一致。
这里我们为了演示方便,使用方式二。
通过redis-cli命令连接7002,执行下面命令:(IP地址是按自己主机改)
作用是:7002作为7001的从节点。
# 连接 7002 redis-cli -p 7002 # 执行slaveof slaveof 192.168.150.101 7001
通过redis-cli命令连接7003,执行下面命令:(IP地址是按自己主机改)
作用是:7003作为7001的从节点。
# 连接 7003 redis-cli -p 7003 # 执行slaveof slaveof 192.168.150.101 7001
然后连接 7001节点,查看集群状态:
# 连接 7001 redis-cli -p 7001 # 查看状态 info replication
结果:
2.5.测试
执行下列操作以测试:
利用redis-cli连接7001,执行
set num 123
利用redis-cli连接7002,执行
get num
,再执行set num 666
利用redis-cli连接7003,执行
get num
,再执行set num 888
可以发现,只有在7001这个master节点上可以执行写操作,7002和7003这两个slave节点只能执行读操作。
三、搭建哨兵集群。
注意: 该哨兵集群基于主从集群部署的(因为监控的是主从集群)。
3.1.集群结构
这里我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群,来监管之前的Redis主从集群。如图:
三个sentinel实例信息如下:
节点 IP PORT s1 192.168.150.101 27001 s2 192.168.150.101 27002 s3 192.168.150.101 27003 3.2.准备实例和配置
要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。
我们创建三个文件夹,名字分别叫s1、s2、s3:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 创建目录 mkdir s1 s2 s3如图:
然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件,添加下面的内容:(记得改ip地址)
port 27001 sentinel announce-ip 192.168.150.101 sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2 sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000 sentinel failover-timeout mymaster 60000 dir "/tmp/s1"解读:
port 27001
:是当前sentinel实例的端口
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
:指定主节点信息
mymaster
:主节点名称,自定义,任意写
192.168.150.101 7001
:主节点的ip和端口
2
:选举master时的quorum值然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中(在/tmp目录执行下列命令):
# 方式一:逐个拷贝 cp s1/sentinel.conf s2 cp s1/sentinel.conf s3 # 方式二:管道组合命令,一键拷贝 echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf修改s2、s3两个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为27002、27003:
sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf3.3.启动
为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:
# 第1个 redis-sentinel s1/sentinel.conf # 第2个 redis-sentinel s2/sentinel.conf # 第3个 redis-sentinel s3/sentinel.conf启动后:
3.4.测试
尝试让master节点7001宕机,查看sentinel日志:
查看7003的日志:
查看7002的日志:
四、搭建分片集群。
4.1.集群结构
分片集群需要的节点数量较多,这里我们搭建一个最小的分片集群,包含3个master节点,每个master包含一个slave节点,结构如下:
这里我们会在同一台虚拟机中开启6个redis实例,模拟分片集群,信息如下:
IP PORT 角色 192.168.150.101 7001 master 192.168.150.101 7002 master 192.168.150.101 7003 master 192.168.150.101 8001 slave 192.168.150.101 8002 slave 192.168.150.101 8003 slave 4.2.准备实例和配置
删除之前的7001、7002、7003这几个目录,重新创建出7001、7002、7003、8001、8002、8003目录:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 删除旧的,避免配置干扰 rm -rf 7001 7002 7003 # 创建目录 mkdir 7001 7002 7003 8001 8002 8003在/tmp下准备一个新的redis.conf文件,内容如下:
port 6379 # 开启集群功能 cluster-enabled yes # 集群的配置文件名称,不需要我们创建,由redis自己维护 cluster-config-file /tmp/6379/nodes.conf # 节点心跳失败的超时时间 cluster-node-timeout 5000 # 持久化文件存放目录 dir /tmp/6379 # 绑定地址 bind 0.0.0.0 # 让redis后台运行 daemonize yes # 注册的实例ip replica-announce-ip 192.168.150.101 # 保护模式 protected-mode no # 数据库数量 databases 1 # 日志 logfile /tmp/6379/run.log将这个文件拷贝到每个目录下:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 执行拷贝 echo 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -t -n 1 cp redis.conf修改每个目录下的redis.conf,将其中的6379修改为与所在目录一致:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 修改配置文件 printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t sed -i 's/6379/{}/g' {}/redis.conf4.3.启动
因为已经配置了后台启动模式,所以可以直接启动服务:
# 进入/tmp目录 cd /tmp # 一键启动所有服务 printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-server {}/redis.conf通过ps查看状态:
ps -ef | grep redis发现服务都已经正常启动:
如果要关闭所有进程,可以执行命令:
ps -ef | grep redis | awk '{print $2}' | xargs kill或者(推荐这种方式):
printf '%s\n' 7001 7002 7003 8001 8002 8003 | xargs -I{} -t redis-cli -p {} shutdown4.4.创建集群
虽然服务启动了,但是目前每个服务之间都是独立的,没有任何关联。
我们需要执行命令来创建集群,在Redis5.0之前创建集群比较麻烦,5.0之后集群管理命令都集成到了redis-cli中。
1)Redis5.0之前
Redis5.0之前集群命令都是用redis安装包下的src/redis-trib.rb来实现的。因为redis-trib.rb是有ruby语言编写的所以需要安装ruby环境。
# 安装依赖 yum -y install zlib ruby rubygems gem install redis然后通过命令来管理集群:
# 进入redis的src目录 cd /tmp/redis-6.2.4/src # 创建集群 ./redis-trib.rb create --replicas 1 192.168.150.101:7001 192.168.150.101:7002 192.168.150.101:7003 192.168.150.101:8001 192.168.150.101:8002 192.168.150.101:80032)Redis5.0以后
我们使用的是Redis6.2.4版本,集群管理以及集成到了redis-cli中,格式如下:
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 192.168.150.101:7001 192.168.150.101:7002 192.168.150.101:7003 192.168.150.101:8001 192.168.150.101:8002 192.168.150.101:8003命令说明:
redis-cli --cluster
或者./redis-trib.rb
:代表集群操作命令
create
:代表是创建集群
--replicas 1
或者--cluster-replicas 1
:指定集群中每个master的副本个数为1,此时节点总数 ÷ (replicas + 1)
得到的就是master的数量。因此节点列表中的前n个就是master,其它节点都是slave节点,随机分配到不同master运行后的样子:M代表master,S代表slave
这里输入yes,则集群开始创建:
通过命令可以查看集群状态:
redis-cli -p 7001 cluster nodes在Redis集群中,每个节点都会存储整个集群的节点信息,因此连接到一个节点后就可以通过执行
cluster nodes
命令来获取整个集群的节点信息。
redis-cli -p 7001 cluster nodes
命令的含义是通过 Redis 客户端命令行工具连接到端口号为 7001 的 Redis 服务器,并发送cluster nodes
命令以获取该 Redis 集群中所有节点的详细信息。4.5.测试
尝试连接7001节点,存储一个数据:
# 连接 redis-cli -p 7001 # 存储数据 set num 123 # 读取数据 get num # 再次存储 set a 1结果悲剧了:
集群操作时,需要给
redis-cli
加上-c
参数才可以:redis-cli -c -p 7001这次可以了:
五、单点redis的问题。
六、Redis持久化。
1)RDB持久化。
RDB全称Redis Database Backup file(Redis数据备份文件),也被叫做Redis数据快照。简单来说就是把内存中的所有数据都记录到磁盘中。当Redis实例故障重启后,从磁盘读取快照文件,恢复数据。
快照文件称为RDB文件,默认是保存在当前运行目录。
Redis停机时会执行一次RDB。
Redis内部有触发RDB的机制,可以在redis.conf文件中找到,格式如下:
RDB的其它配置也可以在redis.conf文件中设置:
服务停止时:就是save操作。
save 60 1000:这种就是bgsave操作。
RDB的持久化:每次都是把内存全部写一遍。
2) AOF持久化。
AOF是异步的写入aof文件(开启子进程来操作)。
AOF是记录命令,等下次恢复的时候执行AOF文件的命令就能恢复回来。只记录修改的,查看的不加(如get name等命令不会记录)。
如果还未触发对key的重写,则AOF文件中或许有多个同key的命令(通过执行bgrewriteaof命令,可以让AOF文件执行重写功能)。
禁用RDB:
AOF效果查看:该截图没有触发重写功能,所以多次set同一个key也会记录下来(恢复数据时后面覆盖前面)。
附录:执行命令的图是只截图一部分,而AOF文件则是全部截图了。
执行重写功能后效果:
3)RDB和AOF的对比。
七、Redis主从。
1)搭建主从架构。
具体操作请看前面。
从节点只能读操作,不能写操作。
假设有A、B两个Redis实例,如何让B作为A的slave节点?
• 在 B 节点执行命令: slaveof A 的 IP A 的 port
2) 主从数据同步原理。
2.1)全量同步
在没有成为从节点时,每个节点都是master节点,所以都有自己的Replication Id,如果Replication Id不相同,则为第一次同步。
简述全量同步的流程?
• slave 节点请求增量同步• master 节点判断 replid ,发现不一致,拒绝增量同步• master 将完整内存数据生成 RDB ,发送 RDB 到 slave• slave 清空本地数据,加载 master 的 RDB• master 将 RDB 期间的命令记录在 repl_baklog ,并持续将 log 中的命令发送给 slave• slave 执行接收到的命令,保持与 master 之间的同步2.2)增量同步
2.3)优化redis主从集群
无磁盘复制就是直接发送到网络(原本是写入磁盘RDB文件后,再将RDB文件发出去)
提示:上面的结构图后面两个slave节点把它前面的slave节点当主节点。
2.4)总结
简述全量同步和增量同步区别?
• 全量同步: master 将完整内存数据生成 RDB ,发送 RDB 到 slave 。后续命令则记录在 repl_baklog ,逐个发送给 slave 。• 增量同步: slave 提交自己的 offset 到 master , master 获取 repl_baklog 中从 offset 之后的命令给 slave什么时候执行全量同步?
• slave 节点第一次连接 master 节点时• slave 节点断开时间太久, repl_baklog 中的 offset 已经被覆盖时什么时候执行增量同步?
• slave 节点断开又恢复,并且在 repl_baklog 中能找到 offset 时
• slave 节点宕机恢复后可以找 master 节点同步数据,那 master 节点宕机怎么办?因为其他slave节点一直跟master同步,master宕机后只需要选一个slave当master即可,宕机节点恢复后变成slave节点。这个过程哨兵机制来操作。
八、Redis哨兵。
1)哨兵的作用和原理。
总结:
Sentinel的三个作用是什么?
• 监控• 故障转移• 通知Sentinel如何判断一个redis实例是否健康?
• 每隔 1 秒发送一次 ping 命令,如果超过一定时间没有相向则认为是主观下线• 如果大多数 sentinel 都认为实例主观下线,则判定服务下线故障转移步骤有哪些?
• 首先选定一个 slave 作为新的 master ,执行 slaveof no one• 然后让所有节点都执行 slaveof 新 master• 修改故障节点配置,添加 slaveof 新 master
2)搭建哨兵集群。
具体操作请看前面部署部分。
3)RedisTemplate的哨兵模式。
读写分离配置:@SpringBootApplication public class RedisDemoApplication { @Bean public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){ return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED); } public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(RedisDemoApplication.class, args); } }
![]()
![]()
微服务会与所有节点都建立连接。为什么配置文件中指定了在 Redis Sentinel 中被监控的主节点名称为 mymaster?因为在搭建哨兵集群的时候,我们指定了主节点的名称。redis.sentinel.master
配置指定的是在Redis Sentinel中被监控的主服务器的名称。这个名称是在Redis Sentinel配置文件中定义的,用于标识被监控的主服务器。在Spring Boot中,通过指定这个名称,可以让应用程序知道它需要连接哪个被监控的主服务器。
访问微服务效果:
微服务从sentinel(sentinel从master节点)中获取全部节点的ip地址和信息:![]()
九、Redis分片集群。
1)搭建分片集群。
搭建集群请看前面。
2)散列插槽。
效果:根据操作的插槽跳到不同ip地址的redis客户端
总结:
Redis如何判断某个key应该在哪个实例?
• 将 16384 个插槽分配到不同的实例• 根据 key 的有效部分计算哈希值,对 16384 取余• 余数作为插槽,寻找插槽所在实例即可如何将同一类数据固定的保存在同一个Redis实例?
• 这一类数据使用相同的有效部分,例如 key 都以 { typeId } 为前缀
使用了{a}num后有效部分就是a了,这样相同有效部分就不需要重定向了。
3)集群伸缩。
案例1:
操作:
1.创建7004目录,并且复制一份redis.conf到7004中。
2.修改端口为7004,把7004节点添加到集群中。
redis-cli --cluster add-node 192.168.203.129:7004 192.168.203.129:7001
命令添加的是一个新的主节点。它会从指定的源节点(IP 地址为 192.168.203.129,端口号为 7001)获取集群的信息,并将新节点添加到集群中。
3.该命令会重新分配插槽。(需要填写具体信息)
填写要转移的插槽数量:3000
填写转移到的节点的ID:75d7c8436ffb5c4cb225223f41c12bf66e8f85b3(7004节点的ID)
添加转移插槽的源节点:30ddf8b0216fb34e19405cb37d0edfff8f1c6086(7001节点ID)
填完源节点后输入done结束:done
问你是否确定要转移插槽:
4.可以看到7001节点已经把3000个的插槽移到7004节点上。
4)故障转移。
4.1) 自动故障转移。
watch redis-cli -p 7001 cluster nodes #动态查看集群状态
使用shutdown命令让7002下线后,从节点8003变成主节点:
slave字段后面跟着主节点ID,master后面是ID的。
7002节点恢复后变成从节点:
从这里可以看出来,分片集群自动具备这种主从故障切换的功能。
4.2)手动故障转移。
手动故障转移:
使用cluster failover后从节点变成主节点,主节点变成从节点。
案例:
效果如下:
5)RedisTemplate访问分片集群。
Lettuce 是一个高性能、可伸缩的 Redis 客户端。