Redis专题之10、第10篇：Redis主从复制

10.1、是什么？

主机更新后根据配置和策略，自动同步到备机的master/slave机制，Master以写为主，Slave以读为主。

10.2、能干嘛？

• 读写分离，性能扩展，降低主服务器的压力
• 容灾，快速恢复，主机挂掉时，从机变为主机

10.3、主从复制：怎么玩？

10.3.1、配置1主2从

下面我们来配置1主2从的效果，现实中是需要3台机器的，为了方便，我们就在一台机器上来演示，通过不同的端口来区分机器，3台机器的配置

角色	端口
master(主)	6379
slave1(从)	6380
slave2(从)	6381

10.3.2、配置主从

1)创建案例工作目录：master-slave

执行下面命令创建/opt/master-slave目录，本次所有操作，均在master-slave目录进行。

ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9 # 方便演示，停止所有的redis
mkdir /opt/master-slave
cd /opt/master-slave/

2)将redis.conf复制到master-slave目录

1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/master-slave/

3)创建master的配置文件：redis-6379.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6379.conf文件，内容如下，注意192.168.200.129是这个测试机器的ip，大家需要替换为自己的

#redis.conf是redis原配置文件，内部包含了很多默认的配置，这里使用include将其引用，相当于把redis.conf内容直接贴进来了
include /opt/master-slave/redis.conf
daemonize yes
bind 192.168.200.129
#配置密码
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/
logfile /opt/master-slave/6379.log

#端口
port 6379
#rdb文件
dbfilename dump_6379.rdb
#pid文件
pidfile /var/run/redis_6379.pid

4)创建slave1的配置文件：redis-6380.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6380.conf文件，内容如下，和上面master的类似，多了后面2行

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/master-slave/6380.log

#用来指定主机：slaveof 主机ip 端口
slaveof 192.168.200.129 6379
#主机的密码
masterauth 123456

5)创建slave2的配置文件：redis-6381.conf

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/master-slave/6381.log

#用来指定主机：slaveof 主机ip 端口
slaveof 192.168.200.129 6379
#主机的密码
masterauth 123456

6)启动master

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6379.conf

7)启动slave1

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6380.conf

8)启动slave2

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6381.conf

若启动有误，大家好好检查下配置，也可以看日志，3台机器启动会在/opt/master-slave目录产生日志，如下

9)查看主机的信息

通过redis-cli命令连接主机，如下

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379 -a 123456

通过下面命令，查看主机信息

1. info Replication

10)查看slave1的信息

通过下面2个命令查询从机slave1的信息

redis-cli -h192.168.200.129 -p 6380 -a 123456
info Replication

11)同样查看slave2的信息

redis-cli -h192.168.200.129 -p 6381 -a 123456
info Replication

12)验证主从同步效果

在master上面执行下面2个命令

192.168.200.129:6379> flushdb
OK
192.168.200.129:6379> set name ready
OK
192.168.200.129:6379> set age 30
OK

到slave1上执行下面命令，可以看出来数据已经同步过来了

192.168.200.129:6380> mget name age
1) "ready"
2) "30"
192.168.200.129:6380>

同样到slave2上也执行一下，效果如下

192.168.200.129:6381> mget name age
1) "ready"
2) "30"
192.168.200.129:6381>

10.3.3、主从复制原理

• slave启动成功连接到master后，会给master发送数据同步消息(发送sync命令)
• master接收到slave发来的数据同步消息后，把主服务器的数据进行持久化到rdb文件，同时会收集接收到的用于修改数据的命令，master将传rdb文件发送给你slave，完成一次完全同步
• 全量复制：而slave服务在接收到master发来的rdb文件后，将其存盘并加载到内存
• 增量复制：master继续将收集到的修改命令依次传给slave，完成同步
• 但是只要重新连接master，一次完全同步(全量复制)将会被自动执行

10.3.4、小结

主redis挂掉以后情况会如何？从机是上位还是原地待命？

主机挂掉后，从机会待命，小弟还是小弟，会等着大哥恢复，不会篡位。

从挂掉后又恢复了，会继续从主同步数据么？

会的，当从重启之后，会继续将中间缺失的数据同步过来。

info Replication：查看主从复制信息

上面已经演示过了，主、从上都可以执行，用来查看主从信息。

10.2、常用的主从结构

10.2.1、一主二从

刚刚上面演示的就是一主二从，不过采用的都是配置文件的方式，实际上从机可以采用命令的方式配置，下面我们来演示一遍，大家看好了。

1)创建案例工作目录：master-slave

执行下面命令创建/opt/master-slave目录，本次所有操作，均在master-slave目录进行。

ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9 # 方便演示，停止所有的redis
mkdir /opt/master-slave
cd /opt/master-slave/

2)将redis.conf复制到master-slave目录

1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/master-slave/

3)创建master的配置文件：redis-6379.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6379.conf文件，内容如下，注意192.168.200.129是这个测试机器的ip，大家需要替换为自己的

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6379
dbfilename dump_6379.rdb
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile /opt/master-slave/6379.log

4)创建slave1的配置文件：redis-6380.conf

在/opt/master-slave目录创建redis-6380.conf文件，内容如下，和上面master的类似，只是将6379换成6380了

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile /opt/master-slave/6380.log

5)创建slave2的配置文件：redis-6381.conf

include /opt/master-slave/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
requirepass 123456
dir /opt/master-slave/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile /opt/master-slave/6381.log

6)启动master

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6379.conf

7)启动slave1

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6380.conf

8)启动slave2

1. redis-server /opt/master-slave/redis-6381.conf

9)分别登陆3台机器，查看各自主从信息

本次我们并没有在slave1和slave2的配置文件通过slaveof命令配置主从信息，所以目前3台机器的角色都是master。

分别登陆对3个redis，然后用info replication命令看下3个的主从信息，如下：

 

下面我们将通过控制台命令来指定slave1和slave2的为master的从库。

10)配置slave1为master的从库

(1)执行下面命令，连接slave1

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6380 -a 123456

(2)执行下面命令，设置master的密码

由于master需要密码，所以在slave1中需要指定master的密码，否则无法同步数据。

1. config set masterauth 123456

(3)执行下面命令，指定slave1的作为master的从机

1. slaveof 192.168.200.129 6379

(4)如下，使用info replication查看下slave1的主从信息

11)配置slave2为master的从库

(1)执行下面命令，连接slave2

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6381 -a 123456

(2)执行下面命令，设置master的密码

由于master需要密码，所以在slave2中需要指定master的密码，否则无法同步数据。

1. config set masterauth 123456

(3)执行下面命令，指定slave2的作为master的从机

1. slaveof 192.168.200.129 6379

(4)如下，使用info replication查看下slave2的主从信息

12)再来看看master的主从信息

[root@hspEdu01 ~]# redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379 -a 123456
192.168.200.129:6379> info replication

注意：通过slaveof命令指定主从的方式，slave重启之后主从配置会失效，所以，重启后需要在slave上重新通过slaveof命令进行设置，这个不要忘记了。

中途通过slaveof变更转向，本地的数据会被清除，会从新的master重新同步数据。

10.2.2、薪火相传

若master下面挂很多slave，master会有压力，实际上slave下面也可以挂slave，如下图，配置这里就不演示了，和上面的类似。

10.2.3、反客为主

当master挂掉之后，我们可以从slave中选择一个作为主机。

比如我们想让slave1作为主机，那么可以在slave1上执行下面的命令就可以了。

1. slaveof no one

此时slave1就变成主机了，然后再去其他slave上面执行slaveof命令将其挂在slave1上。

这种主备切换有个缺点：需要手动去执行命令去操作，不是太方便。

下面来介绍另外一种方式：哨兵模式，主挂掉之后，自动从slave中选举一个作为主机，自动实现故障转移。

10.3、哨兵(Sentinel)模式

10.3.1、什么是哨兵模式？

反客为主的自动版，能够自动监控master是否发生故障，如果故障了会根据投票数从slave中挑选一个作为master，其他的slave会自动转向同步新的master，实现故障自动转义。

10.3.2、原理

sentinel会按照指定的频率给master发送ping请求，看看master是否还活着，若master在指定时间内未正常响应sentinel发送的ping请求，sentinel则认为master挂掉了，但是这种情况存在误判的可能，比如：可能master并没有挂，只是sentinel和master之间的网络不通导致，导致ping失败。

为了避免误判，通常会启动多个sentinel，一般是奇数个，比如3个，那么可以指定当有多个sentinel都觉得master挂掉了，此时才断定master真的挂掉了，通常这个值设置为sentinel的一半，比如sentinel的数量是3个，那么这个量就可以设置为2个。

当多个sentinel经过判定，断定master确实挂掉了，接下来sentinel会进行故障转移：会从slave中投票选出一个服务器，将其升级为新的主服务器， 并让失效主服务器的其他从服务器slaveof指向新的主服务器； 当客户端试图连接失效的主服务器时， 集群也会向客户端返回新主服务器的地址， 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。

10.3.3、怎么玩？

1)需求：配置1主2从3个哨兵

下面我们来实现1主2从3个sentinel的配置，当从的挂掉之后，要求最少有2个sentinel认为主的挂掉了，才进行故障转移。

为了方便，我们在一台机器上进行模拟，我的机器ip是：192.168.200.129，通过端口来区分6个不同的节点(1个master、2个slave、3个sentinel)，节点配置信息如下

2)创建案例工作目录：sentinel

执行下面命令创建/opt/sentinel目录，本次所有操作，均在sentinel目录进行。

# 方便演示，停止所有的redis
ps -ef | grep redis | awk -F" " '{print $2;}' | xargs kill -9
mkdir /opt/sentinel
cd /opt/sentinel/

3)将redis.conf复制到sentinel目录

redis.conf 是redis默认配置文件

1. cp /opt/redis-6.2.1/redis.conf /opt/sentinel/

4)创建master的配置文件：redis-6379.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6379.conf文件，内容如下，注意192.168.200.129是这个测试机器的ip，大家需要替换为自己的

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6379
dbfilename dump_6379.rdb
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "./6379.log"

5)创建slave1的配置文件：redis-6380.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6380.conf文件，内容如下，和上面master的类似，只是将6379换成6380了

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6380
dbfilename dump_6380.rdb
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile "./6380.log"

6)创建slave2的配置文件：redis-6381.conf

在/opt/sentinel目录创建redis-6381.conf文件，内容如下

include /opt/sentinel/redis.conf
daemonizeyes
bind 192.168.200.129
dir /opt/sentinel/

port 6381
dbfilename dump_6381.rdb
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile "./6381.log"

7)启动master、slave1、slave2

redis-server /opt/sentinel/redis-6379.conf
redis-server /opt/sentinel/redis-6380.conf
redis-server /opt/sentinel/redis-6381.conf

8)配置slave1为master的从库

(1)执行下面命令，连接slave1

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6380

(2)执行下面命令，指定slave1的作为master的从机

1. slaveof 192.168.200.129 6379

(3)如下，使用info replication查看下slave1的主从信息

11)配置slave2为master的从库

(1)执行下面命令，连接slave2

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6381

(2)执行下面命令，指定slave2的作为master的从机

1. slaveof 192.168.200.129 6379

(3)如下，使用info replication查看下slave2的主从信息

12)验证主从复制是否正常

运行下面命令，连接master

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379

运行下面命令，查看master主从信息

1. info replication

在master中执行下面命令，写入数据

flushdbset name jack

如下，查看slave1中name的值

192.168.200.129:6380> get name
"jack"

如下，查看slave2中name的值

192.168.200.129:6381> get name
"jack"

数据一致，说明同步正常。

13)创建sentinel1的配置文件：sentinel-26379.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26379.conf文件，内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26379.log"
pidfile /var/run/sentinel_26379.pid
daemonize yes
port 26379
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

14)创建sentinel2的配置文件：sentinel-26380.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26380.conf文件，内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26380.log"
pidfile /var/run/sentinel_26380.pid
daemonize yes
port 26380
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

15)创建sentinel3的配置文件：sentinel-26381.conf

在/opt/sentinel目录创建sentinel-26381.conf文件，内容如下

dir /opt/sentinel/
logfile "./sentinel-26381.log"
pidfile /var/run/sentinel_26381.pid
daemonize yes
port 26381
sentinel monitor mymaster 192.168.200.129 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

16)启动3个sentinel

启动sentinel有2种方式

方式1：redis-server sentinel.conf --sentinel
方式2：redis-sentinel sentinel.conf

下面我们使用方式2来启动3个sentinel

/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26379.conf
/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26380.conf
/opt/redis-6.2.1/src/redis-sentinel /opt/sentinel/sentinel-26381.conf

17)分别查看3个sentinel的信息

分别对3个sentinel执行下面命令，查看每个sentinel的信息

redis-cli -p sentinel的端口
info sentinel

sentinel1的信息如下，其他2个sentinel的信息这里就不列了，大家自己去看一下

18)验证故障自动转移是否成功

step1：在master中执行下面命令，停止master

1. 192.168.200.129:6379> shutdown

step2：等待2分钟，等待完成故障转移

sentinel中我们配置down-after-milliseconds的值是60秒，表示判断主机下线时间是60秒，所以我们等2分钟，让系统先自动完成故障转移。

step3：查看slave1的主从信息，如下

使用info replication命令查看主从信息

step4：查看slave2的主从信息，如下

slave2变成master了，且slave2变成slave1的从库了，完成了故障转移。

step5：下面验证下slave1和slave2是否同步

在slave2中执行下面命令

192.168.200.129:6381> set address china
OK

在slave1中执行下面命令，查询一下address的值，效果如下，说明slave2和slave1同步正常

192.168.200.129:6380> get address
"china"

19)恢复旧的master自动俯首称臣

当旧的master恢复之后，会自动挂在新的master下面，咱们来验证下是不是这样的。

step1：执行下面命令，启动旧的master

1. redis-server /opt/sentinel/redis-6379.conf

step2：执行下面命令，连接旧的master

1. redis-cli -h 192.168.200.129 -p 6379

step3：执行下面命令，查看其主从信息

1. info replication

效果如下，确实和期望的一致。

10.3.4、更多Sentinel介绍

关于sentinel更多信息，见：Redis-Sentinel

10.3.5、SpringBoot整合Sentinel模式

1)引入redis的maven配置

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-data-redis

2)application.properties中配置redis sentinel信息

spring.redis.sentinel.master=mymaster
spring.redis.sentinel.nodes=192.168.200.129:26379,192.168.200.129:26380,192.168.200.129:26381
#spring.redis.sentinel.password=
spring.redis.timeout=60000
spring.redis.database=0

3)使用RedisTemplate工具类操作redis

springboot中使用RedisTemplate来操作redis，需要在我们的bean中注入这个对象，代码如下：

@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;

// 用下面5个对象来操作对应的类型
this.redisTemplate.opsForValue(); //提供了操作string类型的所有方法
this.redisTemplate.opsForList(); // 提供了操作list类型的所有方法
this.redisTemplate.opsForSet(); //提供了操作set的所有方法
this.redisTemplate.opsForHash(); //提供了操作hash表的所有方法
this.redisTemplate.opsForZSet(); //提供了操作zset的所有方法

2)RedisTemplate示例代码

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.dao.DataAccessException;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

@RestController
@RequestMapping("/redis")
public class RedisController {
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    
    @RequestMapping("/stringTest")
    public String stringTest() {
        this.redisTemplate.delete("name");
        this.redisTemplate.opsForValue().set("name", "路人");
        String name = this.redisTemplate.opsForValue().get("name");
        return name;
    }

    
    @RequestMapping("/listTest")
    public List listTest() {
        this.redisTemplate.delete("names");
        this.redisTemplate.opsForList().rightPushAll("names", "刘德华", "张学友", "郭富城", "黎明");
        List courses = this.redisTemplate.opsForList().range("names", 0, -1);
        return courses;
    }

    
    @RequestMapping("setTest")
    public Set setTest() {
        this.redisTemplate.delete("courses");
        this.redisTemplate.opsForSet().add("courses", "java", "spring", "springboot");
        Set courses = this.redisTemplate.opsForSet().members("courses");
        return courses;
    }

    
    @RequestMapping("hashTest")
    public Map hashTest() {
        this.redisTemplate.delete("userMap");
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("name", "路人");
        map.put("age", "30");
        this.redisTemplate.opsForHash().putAll("userMap", map);

        Map userMap = this.redisTemplate.opsForHash().entries("userMap");
        return userMap;
    }

    
    @RequestMapping("zsetTest")
    public Set zsetTest() {
        this.redisTemplate.delete("languages");

        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "java", 100d);
        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "c", 95d);
        this.redisTemplate.opsForZSet().add("languages", "php", 70);

        Set languages = this.redisTemplate.opsForZSet().range("languages", 0, -1);
        return languages;
    }

    
    @RequestMapping(value = "/info", produces = MediaType.TEXT_PLAIN_VALUE)
    public String info() {
        Object obj = this.redisTemplate.execute(new RedisCallback