Redis主从复制配置与故障转移实战

Redis主从复制是实现高可用和高性能的重要手段之一，通过配置主从复制，可以将数据从主节点同步到一个或多个从节点，从而分担负载、提高读取性能，并为故障转移提供基础。本文将深入探讨Redis主从复制的配置方法，以及在故障发生时如何实现自动或手动的故障转移。

一、Redis主从复制的基本概念

Redis主从复制是指将一个Redis实例（称为主节点）的数据复制到另一个或多个Redis实例（称为从节点）。主节点负责处理写操作，而从节点则可以处理读操作。这种架构的优点包括：

1. 提高系统的可扩展性：通过增加从节点来分担读请求。
2. 数据冗余：从节点保存了主节点的数据副本，防止数据丢失。
3. 高可用性：当主节点不可用时，可以从节点接管服务。

主从复制的工作原理

• 当主从关系建立后，主节点会将所有数据同步给从节点（全量同步）。
• 在后续运行过程中，主节点会将写操作产生的命令发送给从节点（增量同步）。
• 如果网络中断导致从节点与主节点断开连接，从节点会在重新连接后进行部分重同步或全量同步。

二、Redis主从复制的配置步骤

1. 安装Redis

确保已安装Redis。如果尚未安装，可以通过以下命令安装：

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get update
sudo apt-get install redis-server

# CentOS/RHEL
sudo yum install epel-release
sudo yum install redis

2. 修改主节点配置文件

编辑主节点的redis.conf文件（通常位于/etc/redis/redis.conf），确保以下配置项正确设置：

port 6379
bind 0.0.0.0
protected-mode no
logfile /var/log/redis/redis.log
dir /var/lib/redis
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
appendonly yes

3. 修改从节点配置文件

编辑从节点的redis.conf文件，添加或修改以下内容：

port 6380
slaveof <master-ip> 6379

其中，<master-ip>为主节点的IP地址。

4. 启动Redis服务

分别启动主节点和从节点：

# 启动主节点
redis-server /etc/redis/redis.conf

# 启动从节点
redis-server /etc/redis/redis-slave.conf

5. 验证主从复制状态

在从节点上执行以下命令检查状态：

redis-cli -p 6380
info replication

输出中应包含以下信息：

• role:slave 表示当前节点是从节点。
• master_host:<master-ip> 表示主节点的IP地址。
• master_port:6379 表示主节点的端口号。

三、Redis故障转移机制

当主节点发生故障时，需要选择一个从节点升级为主节点以恢复服务。Redis提供了两种常见的故障转移机制：手动故障转移和基于Sentinel的自动故障转移。

1. 手动故障转移

手动故障转移适用于简单的场景，管理员可以直接指定某个从节点升级为主节点。例如：

# 将从节点升级为主节点
redis-cli -h <slave-ip> -p 6380 SLAVEOF NO ONE

之后，其他从节点需要重新配置，将其指向新的主节点。

2. 基于Redis Sentinel的自动故障转移

Redis Sentinel是一个分布式系统，用于监控Redis主从节点的状态，并在主节点不可用时自动进行故障转移。

配置Redis Sentinel

1. 创建Sentinel配置文件sentinel.conf，内容如下：

port 26379
dir /var/lib/redis-sentinel
sentinel monitor mymaster <master-ip> 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

• mymaster 是主节点的名称。
• <master-ip> 是主节点的IP地址。
• 2 表示至少需要两个Sentinel同意才能触发故障转移。

2. 启动Sentinel：

redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

3. 验证Sentinel状态：

redis-cli -p 26379 sentinel masters

当主节点不可用时，Sentinel会自动选举一个新的主节点并通知其他从节点更新配置。

四、实际案例分析

假设我们有一个Redis集群，主节点运行在192.168.1.100:6379，两个从节点分别运行在192.168.1.101:6380和192.168.1.102:6380。以下是具体的配置和测试步骤：

1. 配置主节点：修改redis.conf，启用持久化和日志记录。
2. 配置从节点：在每个从节点的redis.conf中添加slaveof 192.168.1.100 6379。
3. 启动Sentinel：在三台服务器上分别启动Sentinel，监控主节点。
4. 模拟故障：停止主节点服务，观察Sentinel是否成功选举出新的主节点。

五、总结

通过Redis主从复制和故障转移机制，可以有效提升系统的可用性和性能。主从复制解决了读写分离的问题，而Sentinel则提供了自动化的故障检测和恢复能力。在实际部署中，还需要根据业务需求调整相关参数，例如同步频率、超时时间等。