Redis组件介绍(五)

news/2024/11/15 7:04:25/文章来源:https://www.cnblogs.com/cjybigdatablog/p/18393328

写在前面

今天继续学习redis后面的知识。

Redis 哨兵机制

哨兵 Sentinel 机制

Sentinel（哨兵）是 Redis 的高可用性解决方案。由一个或多个 Sentinel 实例组成的 Sentinel 系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器属下的所有从服务器。当被监视的主服务器进入下线状态时，Sentinel 会自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新的主服务器。简单来说，哨兵就是带有自动故障转移功能的主从架构。

无法解决:

单节点并发压力问题
单节点内存和磁盘物理上限

哨兵架构原理

Redis 集群

集群

Redis 从 3.0 开始支持 Cluster 模式。Redis 集群支持节点的自动发现、支持从主节点的选举和容错、支持在线分片（sharding）等特性。
PING PONG 协议（心跳机制）

集群搭建

创建集群

准备环境安装 Ruby 以及 Redis 集群依赖

yum install -y ruby rubygems
# https://rubygems.org/gems/redis/versions
gem install redis-xxx.gem

在一台机器创建 7 个目录

# 创建目录并复制配置文件
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7000/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7001/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7002/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7003/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7004/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7005/
cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/redis.conf ./7007/

修改不同目录配置文件

# 编辑配置文件（例如 ./7000/redis.conf）
port 7000                           # 修改端口
# bind 127.0.0.1 -::1              # 开启远程连接
protected-mode no
daemonize yes                       # 开启后台运行
dbfilename dump-7000.rdb            # 每台机器的文件不能一样
cluster-enabled yes                 # 开启集群模式
cluster-config-file nodes-7000.conf # 集群节点配置文件
cluster-node-timeout 5000           # 集群节点超时时间
appendonly yes                      # 开启 AOF 持久化
appendfilename "appendonly-7000.aof" # 修改 AOF 文件名
appenddirname "appendonlydir-7000"

指定不同目录配置文件启动七个节点

redis-server 7000/redis.conf
redis-server 7001/redis.conf
redis-server 7002/redis.conf
redis-server 7003/redis.conf
redis-server 7004/redis.conf
redis-server 7005/redis.conf
redis-server 7006/redis.conf

复制集群操作脚本到 bin 目录中

cp /usr/local/soft/bigdata17/redis-install/redis-7.0.0/src/redis-trib.rb /usr/local/soft/redis/bin/

对于 Redis 7.0.0 之后的版本，使用以下命令：

redis-cli --cluster create 192.168.40.110:7000 192.168.40.110:7001 192.168.40.110:7002 192.168.40.110:7003 192.168.40.110:7004 192.168.40.110:7005 --cluster-replicas 1

查看集群状态

# 查看集群状态
redis-cli --cluster check 192.168.40.110:7000

集群节点状态说明

主节点
- 主节点存在 hash slots，且主节点的 hash slots 没有交叉
- 主节点不能删除
- 一个主节点可以有多个从节点
- 主节点宕机时多个副本之间自动选举主节点
从节点
- 从节点没有 hash slots
- 从节点可以删除
- 从节点不负责数据的写，只负责数据的同步

使用集群

添加节点（默认为从）
```
# 添加主节点
redis-cli --cluster add-node 192.168.40.110:7006 192.168.40.110:7000 --cluster-slave
```
注意:1. 该节点必须以集群模式启动 2. 默认情况下该节点是以 master 节点形式添加
删除副本节点
```
# 删除节点
redis-trib.rb del-node 192.168.40.110:7002 0ca3f102ecf0c888fc7a7ce43a13e9be9f6d3dd1
```
注意: 1. 被删除的节点必须是从节点或没有被分配 hash slots 的节点

Redis 面试题与理解

穿透（要查询的数据根本不存在）

穿透指用户查询数据时，如果数据既不存在于数据库中，也不存在于缓存中，那么每次请求都会直接访问数据库，从而绕过缓存，导致数据库负载增加。

穿透解决方案

对空值进行缓存
类似于上面的例子，虽然数据库中没有 id=-1234 的用户数据，但可以在 Redis 中缓存一个空值（key=-1234，value=null），以避免频繁查询数据库。
实时监控
对 Redis 进行实时监控，发现命中率下降时进行排查，结合运维人员分析访问对象和数据，设置黑名单限制服务。
使用布隆过滤器
使用 BitMap 作为布隆过滤器，将所有可访问的资源通过简单的映射关系放入布隆过滤器中，当请求到来时，先进行布隆过滤器判断，如果有则放行，否则拦截。
接口校验
对无效请求（例如 id=-1234）进行拦截，防止其到达 Redis 或数据库。