前一篇文章高并發(fā)架構系列：Redis為什么是單線程、及高并發(fā)快的3大原因詳解談了Redis高并發(fā)快的3個原因，本篇主要談Redis的高可用，兩篇合起來就可以把redis的高并發(fā)和高可用搞清楚了。

談到Redis服務器的高可用，如何保證備份的機器是原始服務器的完整備份呢？這時候就需要哨兵和復制。

哨兵（Sentinel）：可以管理多個Redis服務器，它提供了監(jiān)控，提醒以及自動的故障轉移的功能。

復制（Replication）：則是負責讓一個Redis服務器可以配備多個備份的服務器。

Redis正是利用這兩個功能來保證Redis的高可用。

哨兵（sentinal）

哨兵是Redis集群架構中非常重要的一個組件，哨兵的出現(xiàn)主要是解決了主從復制出現(xiàn)故障時需要人為干預的問題。

1.Redis哨兵主要功能

（1）集群監(jiān)控：負責監(jiān)控Redis master和slave進程是否正常工作

（2）消息通知：如果某個Redis實例有故障，那么哨兵負責發(fā)送消息作為報警通知給管理員

（3）故障轉移：如果master node掛掉了，會自動轉移到slave node上

（4）配置中心：如果故障轉移發(fā)生了，通知client客戶端新的master地址

2.Redis哨兵的高可用

原理：當主節(jié)點出現(xiàn)故障時，由Redis Sentinel自動完成故障發(fā)現(xiàn)和轉移，并通知應用方，實現(xiàn)高可用性。

哨兵機制建立了多個哨兵節(jié)點（進程），共同監(jiān)控數(shù)據(jù)節(jié)點的運行狀況。

同時哨兵節(jié)點之間也互相通信，交換對主從節(jié)點的監(jiān)控狀況。

每隔1秒每個哨兵會向整個集群：Master主服務器+Slave從服務器+其他Sentinel（哨兵）進程，發(fā)送一次ping命令做一次心跳檢測。

這個就是哨兵用來判斷節(jié)點是否正常的重要依據(jù)，涉及兩個新的概念：主觀下線和客觀下線。

1. 主觀下線：一個哨兵節(jié)點判定主節(jié)點down掉是主觀下線。

2.客觀下線：只有半數(shù)哨兵節(jié)點都主觀判定主節(jié)點down掉，此時多個哨兵節(jié)點交換主觀判定結果，才會判定主節(jié)點客觀下線。

3.原理：基本上哪個哨兵節(jié)點最先判斷出這個主節(jié)點客觀下線，就會在各個哨兵節(jié)點中發(fā)起投票機制Raft算法（選舉算法），最終被投為領導者的哨兵節(jié)點完成主從自動化切換的過程。

Redis 復制（Replication）

Redis為了解決單點數(shù)據(jù)庫問題，會把數(shù)據(jù)復制多個副本部署到其他節(jié)點上，通過復制，實現(xiàn)Redis的高可用性，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的冗余備份，保證數(shù)據(jù)和服務的高度可靠性。

1.數(shù)據(jù)復制原理（執(zhí)行步驟）

①從數(shù)據(jù)庫向主數(shù)據(jù)庫發(fā)送sync（數(shù)據(jù)同步）命令。

②主數(shù)據(jù)庫接收同步命令后，會保存快照，創(chuàng)建一個RDB文件。

③當主數(shù)據(jù)庫執(zhí)行完保持快照后，會向從數(shù)據(jù)庫發(fā)送RDB文件，而從數(shù)據(jù)庫會接收并載入該文件。

④主數(shù)據(jù)庫將緩沖區(qū)的所有寫命令發(fā)給從服務器執(zhí)行。

⑤以上處理完之后，之后主數(shù)據(jù)庫每執(zhí)行一個寫命令，都會將被執(zhí)行的寫命令發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫。

注意：在Redis2.8之后，主從斷開重連后會根據(jù)斷開之前最新的命令偏移量進行增量復制。

Redis 主從復制、哨兵和集群這三個有什么區(qū)別

1.主從模式：讀寫分離，備份，一個Master可以有多個Slaves。

2.哨兵sentinel：監(jiān)控，自動轉移，哨兵發(fā)現(xiàn)主服務器掛了后，就會從slave中重新選舉一個主服務器。

3.集群：為了解決單機Redis容量有限的問題，將數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則分配到多臺機器，內存/QPS不受限于單機，可受益于分布式集群高擴展性。

哨兵作用于高可用，集群提高并發(fā)量，具體Redis集群方案詳情，可以參考：高并發(fā)架構系列：詳解Redis的存儲類型、集群架構、以及應用場景

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Redis系列教程(五)：Redis哨兵、复制、集群的设计原理，以及区别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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