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Redis 集群概述

单台 Redis 服务器可能遇到的问题

单个 Redis 服务器会发生单点故障，并且一台服务器需要处理所有的请求负载，压力较大（容错性差）
从容量上，单个 Redis 服务器的内存容量有限，就算一台 Redis 服务器内容容量为 256G，也不能将所有内容作为 Redis 存储内容。
一般来说，单台Redis最大使用内容不应该超过 20G

基本描述

高可用（High Availability）：通常来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高可用。
高并发（High Concurrency）：通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求
通常指标有：
- 响应时间（Response Time）
- 吞吐量（Throught）
- 每秒查询率 QPS （Query Per Second）
- 并发用户数
- 等

响应来说，牺牲了 一致性

提升系统的并发能力

提升系统并发能力的方式，主要有两种：垂直扩展（Scale Up）与水平扩展（Scale Out）。

# 垂直扩展（升硬件）

垂直扩展：提升单机处理能力。垂直扩展的方式只有两种

增强单机硬件性能，如：
添加 CPU 核数如 32 核，升级更好的网卡如万兆，升级根号的硬盘如SSD，扩充硬盘容量如 2T，扩充系统内存如 128G
提升单机架构性能，如：
使用 Cache 来减少 IO 次数，使用异步来增加单服务吞吐量，使用无锁数据结构来减少响应时间

如果预算不是问题，单机扩展往往最自接，快捷

但有一个致命的不足，单机性能总是有限的。

所以分布式架构设计高并发终极解决方案还是水平扩展

# 水平扩展（分压力）

水平扩展：只要增加服务器数量，就能线性扩充系统性能。

水平扩展对系统架构设计是有要求的，难点在于：如何在架构各层进行可水平扩展的设计

Redis 主从复制

简介

一个 Redis 服务可以有多个该服务的复制品，这个 Redis 服务成为 Master

其他复制称为 Slaves

如图：我们将一个 Redis 服务器作为主库（master），其他三台作为从库（Slave），主库只负责写数据，每次有数据库更新的数据同步到它所有的从库，而从库只负责读数据。

两个好处：

读写分离：提高服务器的负载能力，可根据读请求的规模自由增加或减少从库的数量
可用性：数据被复制成好几份，一台机器故障，可以快速从其他机器获取数据并回复。

在 Redis 主从模式中，一台主库可以拥有多个从库，但是一个从库只能隶属于一个主库。

工作流程

# 建立连接阶段 slaveof（或 replicaof）

启动从服务器

设置 master 的地址和端口，保存 master 信息

# --port 6380 指定从库服务的 端口号
# --slaveof 127.0.0.1 6379 指定主服务器/usr/local/redis/bin/redis-server /usr/local/redis/redis.conf --port 6380 --slaveof 127.0.0.1 6379

加上 slaveof 参数启动另一个 Redis 实例作为从库，并且监听 6380 端口

登录从服务器

/usr/local/redis/bin/redis-cli -p 6380 -a root

主从变换

# 不是任何的从
slaveof no one # 指定从属的主服务器
slaveof ip地址 端口号

# 数据同步阶段 psync

数据同步阶段 master 说明

如果master 数据量大，同步阶段应该避免高峰期，避免master 阻塞，影响业务正常执行
复制缓冲区大小设定不合理，会导致数据溢出。
如果进行全量复制时，部分复制的缓存区被被填满，会出现指令丢失情况
这种情况下，在进行完成复制后，会进行第二次全量复制（如果部分复制的缓存区一直被填满，一直出现指令丢失，会导致slave陷入死循环状态）

避免这种情况，需要修改主服务器配置：repl-backlog-size 1mb ，来调整复制缓存区的大小。
改多少合理？
计算机性能决定
master 单机内存占用主机内存的哔哩不应过大，建议使用50%~70%的内存，留下30%~50%内存用于执行 bgsave命令和创建复制缓冲区

数据同步阶段 slave 说明

为了避免 slave 进行全量复制、部分复制时，服务器响应阻塞或数据不同步，建议关闭此期间的对外服务
slave-server-stale-data yes|no
数据同步阶段，master发送给slave信息可以理解为 master 是 slave的一个客户端，主动向 slave 发送命令
多个 slave 同时对 master 请求数据同步，master 发送的 RDB 文件增多，会对宽带造成巨大冲击。如果master带宽不足，数据同步需要错峰
（后面会讲技术方面的解决方案）
slave 过多时，建议调整拓扑结构时，由一主多从结构变成树状结构，中间的节点即是master，也是slave。

注意，使用树状结构时，由于层级深度，导致深度越高的 slave 与最顶层的 master 间数据同步延迟较大，数据一致性差，应谨慎选择

问题解决

PSYNC 失败：-NOMASTERLINK Can’t SYNC while not connected with my master
```
127.0.0.1:6380> PSYNC
Entering replica output mode...  (press Ctrl-C to quit)
SYNC with master failed: -NOMASTERLINK Can't SYNC while not connected with my master
```
这个问题，有两个可能性
- 你的主服务器自定义了密码
  那么从服务器在连接时要指定主服务器的密码
1. 主服务器设置成了 slave 模式（从服务器）
  登录客户端，用 slaveof no one 命令改回来
master_link_status:down
同步不成功，并且在info里面发现，master_link_status:down
要么是上面的情况，要么是防火墙没开
打开防火墙端口命令
```
# 端口看你自己情况
firewall-cmd --zone=public --add-port=3679/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
```