一. redis 高可用方案–sentinel（哨兵模式）
当我们搭建好 redis 主从复制方案后会发现一个问题，那就是当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费事费力，java培训同时在手动切过程中也会导致 redis 服务器写入功能不可用。所以需要一种方法可以完成 Master 故障后可以自动的将一个 Slave 切换为 Master，这个时候就有了 sentinel 哨兵模式。
哨兵模式简介：
sentinel 是官方提供的高可用方案，其原理是哨兵通过发送命令，等待 Redis 服务器响应，从而监控运行的多个 Redis 实例。同时 sentinel 是一个分布式系统，可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程，可以做到 sentinel 的高可用。
sentinel 工作过程：
关于 sentinel 的三个定时任务：
每 1 秒每个 sentinel 对其他 sentinel 和 redis 节点执行 ping 操作，心跳检测。
每 10 秒每个 sentinel 会对 master 和 slave 执行 info 命令，目的是发现 slave 结点，确定主从关系。
每 2 秒每个 sentinel 通过 master 节点的 channel 交换信息（pub/sub）。master 节点上有一个发布订阅的频道(sentinel:hello)。sentinel 节点通过__sentinel__:hello 频道进行信息交换(对节点的"看法"和自身的信息)，达成共识.
sentinel 网络：
sentinel 是一个分布式系统，可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程。所以监控同一个 Master 的 Sentinel 会自动连接，组成一个分布式的 Sentinel 网络，互相通信并交换彼此关于被监视服务器信息。
sentinel 网络故障修复原理：
1.主观下线：
当主服务器发生故障时，此时一个 sentinel 发现了故障，系统并不会马上进行 failover 过程（这个现象称为主观下线），它会向网络中的其他 Sentinel 进行确认。
2.客观下线：
接着其他 Sentinel 也陆续发现故障，这个时候其中一个 Sentinel 就会发起投票。一定数量的哨兵(在配置文件中指定)确认 Master 被标记为主观下线，此时将 Master 标记为客观下线。
3.sentinel 的 leader 选举：
要想完成故障切换（将故障 master 剔除，并将一个 slave 提升为 master）就必须先选举一个 leader。最先发现故障的 sentinel 向其他哨兵发起请求成为 leader，其他哨兵在没有同意别的哨兵的 leader 请求时，就会把票投给该 sentinel。当半数以上的 sentinel 投票通过后就认定该 sentinel 为 leader。接下来的故障切换有该 leader 完成。
4.master 选举：
leader 选好后将故障 master 剔除，从 slave 中挑选一个成为 master。遵照的原则如下：
5.新 Master 再通过发布订阅模式通知所有 sentinel 更新监控主机信息。
6.故障的主服务器修复后将成为从服务器继续工作。
故障发生
故障切换
Master 重新上线后
哨兵模式配置
本实验在一台机器上完成，创建不同端口的 redis 实例。
1.创建 redis 实例
[root@redis ~]# nohup redis-server --port 6380 >> /data/redis/log/6380.log 2>&1 & [root@redis ~]# nohup redis-server --port 6381 >> /data/redis/log/6381.log 2>&1 & [root@redis ~]# nohup redis-server --port 6382 >> /data/redis/log/6382.log 2>&1 &
[root@redis ~]# ps -ef |grep redisroot 16421 16314 0 03:01 pts/1 00:00:00 redis-server *:6380root 16427 16314 0 03:01 pts/1 00:00:00 redis-server *:6381root 16431 16314 0 03:01 pts/1 00:00:00 redis-server *:6382root 16436 16314 0 03:01 pts/1 00:00:00 grep --color=auto redis
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2.连接数据库并设置主从复制
[root@redis ~]# redis-cli -p 6380127.0.0.1:6380>
[root@redis ~]# redis-cli -p 6381127.0.0.1:6381> SLAVEOF 127.0.0.1 6380 #将6380设置为masterOK[root@redis ~]# redis-cli -p 6382127.0.0.1:6382> SLAVEOF 127.0.0.1 6380OK
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3.搭建哨兵模式集群
创建 sentinel 配置文件
[root@redis conf]# cat sentinel1.conf port 26300 #指定sentinel进程端口号sentinel monitor redis1 127.0.0.1 6380 2 #Sentinel monitor <name> <ip> <port> <quorum>
[root@redis conf]# cat sentinel2.conf port 26301sentinel monitor redis1 127.0.0.1 6380 2
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name ：redis 主服务名称，可以自行命名，但是在一个 sentinel 网络中，一个 redis 主服务只能有一个名称；
ip 和 port ：redis 主服务的 IP 地址和端口号.
quorum ：表示要将这个主服务器判断为失效并下线至少需要 2 个 sentinel 同意
protected-mode ：关闭保护模式（默认情况下，redis node 和 sentinel 的 protected-mode 都是 yes，在搭建集群时，若想从远程连接 redis 集群，需要将 redis node 和 sentinel 的 protected-mode 修改为 no，若只修改 redis node，从远程连接 sentinel 后，依然是无法正常使用的，且 sentinel 的配置文件中没有 protected-mode 配置项，需要手工添加。依据 redis 文档的说明，若 protected-mode 设置为 no 后，需要增加密码证或是 IP 限制等保护机制，否则是极度危险的。）
启动 sentinel
[root@redis ~]# nohup redis-sentinel /data/redis/conf/sentinel1.conf >> /data/redis/log/sentinel1.log 2>&1 &[1] 16522[root@redis ~]# nohup redis-sentinel /data/redis/conf/sentinel2.conf >> /data/redis/log/sentinel2.log 2>&1 &[2] 16526[root@redis ~]# ps -ef |grep sentinelroot 16522 16440 0 03:55 pts/2 00:00:00 redis-sentinel *:26300 [sentinel]root 16526 16440 0 03:55 pts/2 00:00:00 redis-sentinel *:26301 [sentinel]
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4.测试。模拟主节点故障，查看故障后主从环境改变
关闭主节点
[root@redis ~]# ps -ef |grep redis-serverroot 16604 16440 0 04:12 pts/2 00:00:02 redis-server *:6381root 16608 16440 0 04:12 pts/2 00:00:03 redis-server *:6382root 16702 16314 0 04:46 pts/1 00:00:00 redis-server *:6380[root@redis ~]# kill 16702
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此时查看 6381 和 6382 的日志文件，在 6382 的日志文件中发现了如下内容，说明此时已经将 6381 切换为主节点。
再次启动 6380 时，6380 成为 slave，6381 时 master
最后查看一下 sentinel 配置文件：
cat /data/redis/conf/sentinel2.confport 26301sentinel myid 74cdfbb5ae55a77ad4d05d5d9d50fd64725e192a
# Generated by CONFIG REWRITEdir "/root"protected-mode nosentinel deny-scripts-reconfig yessentinel monitor redis1 127.0.0.1 6381 1 #主节点sentinel config-epoch redis1 1sentinel leader-epoch redis1 1sentinel known-replica redis1 127.0.0.1 6382 #从节点sentinel known-replica redis1 127.0.0.1 6380sentinel known-sentinel redis1 127.0.0.1 26300 9539652da78b0385479a827e753deceaef864989sentinel current-epoch 1
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二. redis 高可用方案–集群
使用哨兵模式，解决了主节点故障自动切换的问题，但是却不可以动态扩充 redis。所以在 redis3.0 之后提出了集群模式。
redis 集群设计：
redis 集群采用无中心结构，每个节点保存数据和整个集群状态,每个节点都和其他所有节点连接。
特点：
所有的 redis 节点彼此互联(PING-PONG 机制),内部使用二进制协议优化传输速度和带宽。
节点的失效是通过集群中超过半数的节点检测失效时才生效。
集群是一个整体，客户端与 redis 节点直连,不需要中间 proxy 层.客户端不需要连接集群所有节点,连接集群中任何一个可用节点即可。
Redis 集群预分好 16384 个桶，当需要在 Redis 集群中放置一个 key-value 时，根据 CRC16(key) mod 16384 的值，决定将一个 key 放到哪个桶中。
redis 集群节点分配和数据分配
节点分配：
Redis 集群预分好 16384 个桶，采用哈希槽 (hash slot)的方式来平均分配 16384 个 slot 。以三个节点为例，
节点 1：0－5460;
节点 2：5461－10922;
节点 3：10923－16383.
若存入一个值，按照哈希槽算法得到 6587，那么就会将数据存入节点 2。取数据时也是从节点 2 上取。
当新增一个节点时：
采用从各个节点的前面各拿取一部分槽到新节点上，如添加节点 4，哈希槽就为，0-1364,5461-6826,10923-12287。
redis 集群的主从模式
为了保证数据高可用，集群应建立在主从基础之上。一个主节点对应一个从节点。主节点提供数据存取，从节点提供数据读取，当主节点故障后，就会有这个从节点选取一个来充当主节点，从而保证集群正常运行。
但是在一个集群中，一对主从节点同时故障，那么集群将失去服务能力。
redis 集群搭建：
redis 集群中至少应该有奇数个节点，所以至少有三个节点，每个节点至少有一个备份节点，所以本次实验使用 6 个节点（主节点、备份节点由 redis-cluster 集群确定）。
实验在两台机器进行，每台机器启动三个基于不同端口 redis 实例，6 个实例两两对应主从。
1.创建一个目录 redis_cluster,用来存放每个实例所用的配置文件.
[root@redis redis]# mkdir redis_cluster[root@redis redis]# mkdir -p redis_cluster/7001[root@redis redis]# cp -r conf/redis.conf redis_cluster/
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2.修改配置文件，将修改好的文件复制 5 份分别放置不同 redis 配置目录下。
修改配置文件
vim 7001/redis.conf修改一下几项bind 192.168.126.162 (本机IP)port 7001 #redis端口daemonize yes #redis在后台启动logfile "/data/redis/log/logs"pidfile /var/run/redis_7001.pidcluster-enabled yes #开启集群功能cluster-config-file nodes-7001.conf #集群配置文件cluster-node-timeout 5000 #姐点之间通讯时间appendonly yes #开启AOF持久化方式
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创建目录 7002 到 7006，其中 7004 到 7005 创建在 192.168.126.161 上。再把配置文件复制到 700*目录下，修改配置文件中端口号和 ip。
[root@redis redis_cluster]# cp -rp 7001 7002[root@redis redis_cluster]# cp -rp 7001 7003
[root@redis redis_cluster]# vim 7002/redis.conf #修改端口为7002 [root@redis redis_cluster]# vim 7003/redis.conf 将配置文件目录拷贝到192.168.126.161上[root@redis redis_cluster]# scp -rp 7001 192.168.126.161:/usr/local/redis/redis_cluster/
修改配置文件（端口号和ip）[root@centosm redis_cluster]# ls7004 7005 7006
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3.启动 redis，可以使用脚本启动
[root@redis redis_cluster]# ls7001 7002 7003 start.sh[root@redis redis_cluster]# cat start.sh #另一台机器相同操作cd 7001redis-server redis.confcd ../7002redis-server redis.confcd ../7003redis-server redis.conf#192.168.126.162[root@redis redis_cluster]# ps -ef |grep redisroot 1757 1 2 12:36 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.162:7001 [cluster]root 1762 1 1 12:36 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.162:7002 [cluster]root 1767 1 1 12:36 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.162:7003 [cluster]
#192.168.126.161[root@centosm redis_cluster]# ps -ef |grep redisroot 11906 1 0 23:07 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.161:7004 [cluster]root 11911 1 0 23:07 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.161:7005 [cluster]root 11913 1 0 23:07 ? 00:00:00 redis-server 192.168.126.161:7006 [cluster]
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4.开始创建集群
搭建集群的话，如果 redis 版本小于 5.0 就需要使用一个工具 redis-trib（脚本文件），这个工具在 redis 解压文件的源代码里。因为这个工具是一个 ruby 脚本文件，所以这个工具的运行需要 ruby 的运行环境，所以需要安装 ruby
yum install ruby -y
yum install rubygems -y
gem install redis
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当前 redis 版本大于 5.0，所以不用 ruby，可以直接创建。
redis-cli --cluster create 192.168.126.162:7001 192.168.126.162:7002 192.168.126.162:7003 192.168.126.161:7004 192.168.126.161:7005 192.168.126.161:7006 --cluster-replicas 1
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–cluster-replicas 1：主从比例为 1:1
[root@redis redis_cluster]# redis-cli --cluster create 192.168.126.162:7001 192.168.126.162:7002 192.168.126.162:7003 192.168.126.161:7004 192.168.126.161:7005 192.168.126.161:7006 --cluster-replicas 1>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes... #对6个节点进行哈希槽位分配，实际分配三个主节点即可。Master[0] -> Slots 0 - 5460Master[1] -> Slots 5461 - 10922Master[2] -> Slots 10923 - 16383Adding replica 192.168.126.161:7006 to 192.168.126.162:7001 #三个主节点7001 7004 7002Adding replica 192.168.126.162:7003 to 192.168.126.161:7004 #三个从节点7006 7005 7003Adding replica 192.168.126.161:7005 to 192.168.126.162:7002M: fb89e991f2fca476964195f496428c0de3e57f76 192.168.126.162:7001 slots:[0-5460] (5461 slots) masterM: 54788eed17c99719f0d9e49b4933f8fc6e900cd9 192.168.126.162:7002 slots:[10923-16383] (5461 slots) masterS: 0d4d849e80a4f12e546fa3df7fcec42cb65951b2 192.168.126.162:7003 replicates 4fbffafb9088e65f60526147f4bff5260ea897f0M: 4fbffafb9088e65f60526147f4bff5260ea897f0 192.168.126.161:7004 slots:[5461-10922] (5462 slots) masterS: 6f44fa89577fd53ff8d703390e3908b7db5cb88c 192.168.126.161:7005 replicates 54788eed17c99719f0d9e49b4933f8fc6e900cd9S: 3f224e631bffba6d3978412df83c11b9d53f5799 192.168.126.161:7006 replicates fb89e991f2fca476964195f496428c0de3e57f76Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes>>> Nodes configuration updated>>> Assign a different config epoch to each node>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the clusterWaiting for the cluster to join......>>> Performing Cluster Check (using node 192.168.126.162:7001)M: fb89e991f2fca476964195f496428c0de3e57f76 192.168.126.162:7001 slots:[0-5460] (5461 slots) master 1 additional replica(s)S: 0d4d849e80a4f12e546fa3df7fcec42cb65951b2 192.168.126.162:7003 slots: (0 slots) slave replicates 4fbffafb9088e65f60526147f4bff5260ea897f0M: 54788eed17c99719f0d9e49b4933f8fc6e900cd9 192.168.126.162:7002 slots:[10923-16383] (5461 slots) master 1 additional replica(s)S: 6f44fa89577fd53ff8d703390e3908b7db5cb88c 192.168.126.161:7005 slots: (0 slots) slave replicates 54788eed17c99719f0d9e49b4933f8fc6e900cd9S: 3f224e631bffba6d3978412df83c11b9d53f5799 192.168.126.161:7006 slots: (0 slots) slave replicates fb89e991f2fca476964195f496428c0de3e57f76M: 4fbffafb9088e65f60526147f4bff5260ea897f0 192.168.126.161:7004 slots:[5461-10922] (5462 slots) master 1 additional replica(s)[OK] All nodes agree about slots configuration. #所有节点同意分配hash槽>>> Check for open slots...>>> Check slots coverage...[OK] All 16384 slots covered. #分配完毕，创建完成
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最后集群主从对应关系
可以看出主从节点在两个节点随机分配，且一对对应主从服务不会分配到同一台机器上。即使一台机器损坏，也不会影响 redis 继续提供服务。
文章来源：Java 基基
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