Redis高可用架构之主从与哨兵

1. 前言

高可用有两个含义：一是数据尽量不丢失，二是服务尽可能提供服务。AOF 和 RDB 保证了数据持久化尽量不丢失（AOF 与 RDB 原理可查看核心篇二）。本篇文章介绍服务的可用性，即当主节点故障时，如何能快速的把服务转移到从节点。

2. 主从复制

主从复制（master-slave replication）是 Redis 实现高可用最常用的方法，它通过将数据从主节点复制到一个或多个从节点来实现数据冗余和负载均衡。主节点负责处理所有写操作，而从节点则负责处理所有读操作。当主节点发生故障时，其中一个从节点可以被提升为新的主节点，从而保证服务的高可用性。

主从复制的优点是：

• 数据冗余：从节点保存主节点的数据副本，因此即使主节点发生故障，数据也不会丢失。
• 负载均衡：从节点可以分担主节点的读操作负载，从而提高系统的整体性能。
• 伸缩性：可以根据需要随时添加或删除从节点，从而轻松扩展系统的容量。

主从复制的缺点是：

• 存在单点故障：主节点是整个系统的主心骨，如果主节点发生故障，整个系统都会瘫痪。
• 存在数据延迟：从节点的数据是从主节点复制过来的，因此存在一定的数据延迟。

3. 哨兵

哨兵（sentinel）是一个特殊的 Redis 实例，它负责监控主节点和从节点的状态。哨兵会定期向主节点和从节点发送 PING 命令，如果某个节点没有在指定的时间内回复，哨兵就会认为该节点已经发生故障。当主节点发生故障时，哨兵会自动触发故障转移（failover）过程，将其中一个从节点提升为新的主节点。

哨兵的优点是：

• 消除了单点故障：哨兵可以监控主节点和从节点的状态，并在主节点发生故障时自动触发故障转移过程，从而保证服务的高可用性。
• 自动故障转移：哨兵可以自动触发故障转移过程，无需人工干预。

哨兵的缺点是：

• 配置复杂：哨兵的配置比较复杂，需要对 Redis 有深入的了解。
• 性能损耗：哨兵会定期向主节点和从节点发送 PING 命令，这会对系统的性能造成一定的影响。

4. 构建高可用的 Redis 集群

为了构建高可用的 Redis 集群，需要在主节点和从节点上分别配置主从复制和哨兵。具体步骤如下：

1. 在主节点上配置主从复制

slaveof <master-ip> <master-port>

2. 在从节点上配置主从复制

slaveof <master-ip> <master-port>

3. 在哨兵节点上配置哨兵

sentinel monitor <master-name> <master-ip> <master-port> <quorum>

其中，master-name是主节点的名称，master-ip是主节点的 IP 地址，master-port是主节点的端口，quorum是故障转移所需的哨兵数量。

5. 总结

主从复制和哨兵是 Redis 实现高可用最常用的两种方法。主从复制通过将数据从主节点复制到一个或多个从节点来实现数据冗余和负载均衡，而哨兵则负责监控主节点和从节点的状态，并在主节点发生故障时自动进行故障转移。通过将主从复制和哨兵结合使用，可以构建一个高可用、高性能的 Redis 集群。