Redis学习（四）之持久化、缓存雪崩穿透

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一、Redis.conf详解

启动的时候，通过配置文件来启动

单位

配置文件unit单位对大小写不敏感

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包含

就好比我们学习Spring的Import和include

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网络

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bind 0.0.0.0 -::1 # 绑定的ip，设置为0.0.0.0 即没有绑定IP
protected-mode no # 保护模式
port 6378 # 端口设置

通用 GENERAL

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daemonize yes # 以守护进程的方式运行，默认是no，我们需要自己开启为yes！
pidfile /var/run/redis_6379.pid # 如果以后台的方式运行，我们就需要指定一个pid文件
# 日志
# Specify the server verbosity level.
# This can be one of:
# debug (a lot of information, useful for development/testing)
# verbose (many rarely useful info, but not a mess like the debug level)
# notice (moderately verbose, what you want in production probably)
# warning (only very important / critical messages are logged)
loglevel notice
logfile "" # 日志的文件配置名
databases 16 # 数据库的数量，默认是16个数据库
always-show-logo no # 是否总是显示LOGO

快照

持久化，在规定的时间内，执行了多少次操作，则会持久化到文件.rdb、.aof

Redis是内存数据库，如果没有持久化，那么数据断电即失

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# 如果3600秒内，如果至少有1个key进行了修改，我们及时进行持久化操作
# save 3600 1
# 如果300秒内，如果至少有100个key进行了修改，我们及时进行持久化操作
# save 300 100
# 如果600秒内，如果至少有10000个key进行了修改，我们及时进行持久化操作
# save 60 10000
stop-writes-on-bgsave-error no # 持久化如果出错，是否还需要继续工作！
rdbcompression yes # 是否压缩rdb文件，需要消耗一些cpu资源！
rdbchecksum yes # 在保存rdb文件的时候，进行错误的检查校验！
dir ./ # rdb文件保存的目录！

REPLICATION 复制

SECURITY安全

可以设置redis的密码，默认是没有密码的！

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127.0.0.1:6378> ping
PONG
127.0.0.1:6378> config get requirepass # 获取redis的密码
1) "requirepass"
2) ""
127.0.0.1:6378> config set requirepass "123456" # 设置redis的密码
OK
127.0.0.1:6378> ping # 退出后，重新在登录，则提示没有权限，如下图
(error) NOAUTH Authentication required.
127.0.0.1:6378> auth 123456 # 使用密码进行登录
OK
127.0.0.1:6378> ping
PONG

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限制 CLIENTS

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maxclients 10000 # 设置能连接上redis的最大客户端的数量
maxmemory <bytes> # redis配置最大的内存容量
maxmemory-policy noeviction # 内存达到上限之后的处理策略
	# 1、volatile-lru：只对设置了过期时间的key进行LRU（默认值） 
	# 2、allkeys-lru ： 删除lru算法的key   
	# 3、volatile-random：随机删除即将过期key   
	# 4、allkeys-random：随机删除   
	# 5、volatile-ttl ： 删除即将过期的   
	# 6、noeviction ： 永不过期，返回错误

APPEND ONLY MODE 模式，aof配置

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appendonly no # 默认是不开启aof模式的，默认是使用rdb方式持久化，在大部分所有的情况下，rdb完全够用！
appendfilename "appendonly.aof" # 持久化的文件的名字
# appendfsync always # 每次修改都会sync，消耗性能
appendfsync everysec # 每秒执行一次sync，可能会丢失这1秒的数据
# appendfsync no # 不执行sync，这个时候操作系统自己同步数据，速度最快！

二、Redis持久化

Redis是内存数据库，如果不将内存中的数据库状态保存到磁盘，那么一旦服务器进程退出，服务器中的数据库状态也会消失。所以Redis提供了持久化功能！

RDB（Redis DataBase）

什么是RDB

在主从复制中，rdb就是备用在从机上面！

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在指定的时间间隔内，将内存中的数据集快照写入磁盘，也就是Snapshot快照，它恢复时将快照文件直接读到内存中。

Redis会单独创建（fork）一个子进程来持久化，会先将数据写入到一个临时文件中，待持久化过程都结束了，再用这个临时文件替换上次持久化好的文件。整个过程中，子进程是不进行任何IO操作的。这就确保了极高的性能。如果需要进行大规模数据的恢复，且对于数据恢复的完整性不是非常敏感，那RDB方式要比AOF方式更加的高效。RDB的缺点是最后一次持久化后的数据可能丢失。我们默认的就是RDB，一般情况下不需要修改这个配置！

rdb保存的文件是dump.rdb

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触发机制

1、save的规则满足的情况下，会触发rdb规则！

​ 如：上面设置ide60s内修改了5次key，则会生成rdb文件

2、执行flushall命令，也会触发我们的rdb规则！

​ 如：先将目录下的rdb文件删除，执行flushall命令，会生成rdb文件

3、退出redis，也会产生rdb文件！

备份就自动生成一个dump.rdb！

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如何恢复rdb文件！

1、只需要将rdb文件放在我们redis启动目录就可以，redis启动的时候会自动检查dump.rdb并恢复其中的数据！

2、查看需要存在的位置

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127.0.0.1:6378> config get dir
1) "dir"
2) "/usr/local/bin" # 如果在这个目录下存在dump.rdb文件，启动就会自动恢复其中的数据

优点：

1、适合大规模的数据恢复！

2、对数据的完整性要求不高！

缺点：

1、需要一定的时间间隔进行操作！如果redis意外宕机，这个最后一次修改的数据就没有！

2、fork进程的时候，会占用一定的内存空间！

AOF（Append Only File）

将我们的所有命令都记录下来，恢复的时候就把这个文件全部在执行一遍！

是什么

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以日志的形式来记录每个写操作，将Redis执行过的所有指令记录下来（读操作不记录），只允许追加文件但不可以改写文件，redis启动之初会读取该文件重新构建数据，换言之，redis重启的话，就会根据日志文件的内容将写指令从前到后执行一次，以完成数据的恢复工作！

AOF保存的是appendonly.aof文件

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默认是不开启的，需要手动进行配置！只需将appendonly 修改为yes。

重启，Redis即可生效！

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重新连接redis则会报错

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如果这个aof文件有错位，这时候redis是启动不成功，我们需要修复这个aof文件，使用如下命令进行修复

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redis-check-aof --fix appendonly.aof  # 修复aof文件中的错位
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[root@VM-4-7-centos bin]# redis-check-aof --fix appendonly.aof 
0x              a8: Expected prefix '*', got: 's'
AOF analyzed: size=190, ok_up_to=168, ok_up_to_line=41, diff=22
This will shrink the AOF from 190 bytes, with 22 bytes, to 168 bytes
Continue? [y/N]: y
Successfully truncated AOF

重启Redis即可成功！

重写规则说明

aof默认的就是文件的无限追加，文件会越来越大！

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如果aof文件大于64M，太大了，父进程会fork一个新的进程来将我们的文件进行重写！

优缺点

优点：

1、每一次修改都同步，文件的完整性会更加好！

2、每秒同步一次，可能会丢失一秒的数据

3、从不同步，效率最高！

缺点：

1、相对于数据文件来说，aof远远大于rdb，修复的速度也比rdb慢！

2、aof运行效率也比rdb慢，所以我们Redis默认的配置就是rdb持久化，而不是aof

扩展

1、RDB持久化方式能够在指定的时间间隔内对数据进行快照存储！

2、AOF持久化方式记录每次对服务器写的操作，当服务器重启的时候会重新执行这些命令来恢复原始的数据，AOF命令以Redis协议追加保存每次写的操作到文件末尾，Redis还能对AOF文件进行后台重写，使得AOF文件的体积不至于过大！

3、只做缓存，如果你只希望你的数据在服务器运行的时候存在，也可以不使用任何持久化！

4、同时开启两种持久化方式

  • 在这种情况下，当redis重启的时候会优先载入AOF文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下AOF文件保存的数据集要比RDB文件保存的数据集要更完整。
  • RDB的数据不实时，同时使用两者时服务器重启也只会找AOF文件，那要不要只使用AOF呢？建议不要，因为RDB更适合用于备份数据库（AOF在不断变化不好备份），快速重启，而且不会有AOF可能潜在的Bug，留着作为一个万一的手段。

5、性能建议

  • 因为RDB文件只用作备用，建议只在Slave上持久化RDB文件，而且只要15分钟备份一次就够了，只保留save 900 1这条规则！
  • 如果Enable AOF，好处是在最恶劣情况下也指挥丢失不超过2秒数据，启动脚本较简单只load自己的AOF文件即可，代价一是带来了持续的IO，二是AOF rewrite的最后将rewrite过程中产生的新数据写到新文件几乎是不可避免的。只要硬盘许可，应该尽量减少AOF rewrite的频率，AOF重写的基础大小默认64M，太小，可以设定到5G以上，默认超过原大小100%大小重写可以改到适当的数值。
  • 如果不Enable AOF，仅靠Master-Slave Replication实现高可用性也可以，能省掉一大笔IO，也减少了rewrite时带来的系统波动。代价时如果Master/Slave同时宕机，会丢失十几分钟的数据，启动脚本也要比较两个Master/Slave的RDB文件，载入最新的那个。

三、Redis发布订阅

Redis发布订阅（pub/sub）是一种消息通信模式：发送者（pub）发送消息，订阅者（sub）接受消息。

Redis客户端可以订阅任意数量的频道！

  • 消息发送者
  • 频道
  • 消息订阅者

在这里插入图片描述

下图展示消息订阅者与频道之间的关系

在这里插入图片描述

当有新消息通过PUBLISH命令发送给频道时，这个消息就会被发送给订阅它的三个客户端

在这里插入图片描述

常用命令

这些命令被广泛应用于构建即时通信应用，比如网络聊天室（chatroom）和实时广播、实时提醒等

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测试

订阅端：

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127.0.0.1:6378> subscribe ldg # 订阅一个频道 ldg
Reading messages... (press Ctrl-C to quit)
1) "subscribe"
2) "ldg"
3) (integer) 1
# 等待读取推送的消息
1) "message" # 消息
2) "ldg" # 哪个频道的消息
3) "hello,ldg" # 消息的具体内容
1) "message"
2) "ldg"
3) "hello,redis"

发送端：

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127.0.0.1:6378> publish ldg "hello,ldg" # 发布者发布消息到频道！
(integer) 1
127.0.0.1:6378> publish ldg "hello,redis" # 发布者发布消息到频道！
(integer) 1

原理

Redis通过PUBLISH、SUBSCRIBE和PSUBSCRIBE等命令实现发布和订阅功能！

通过SUBSCRIBE命令订阅某频道后，redis-server里维护了一个字典，字典的键就是一个个频道！而字典的值则时一个链表，链表中保存了所有订阅这个channel的客户端。SUBSCRIBE命令的关键，就是将客户端添加到给定的channel的订阅链表中。

通过PUBLISH命令向订阅者发送消息，redis-server会使用给定的频道作为键，在它维护的channel字典中查找记录了订阅这个频道的所有客户端的链表，遍历这个链表，将消息发布给所有订阅者。

Pub/Sub从字面上理解就是发布（Publish）与订阅（Subscribe），在Redis中，你可以设定对某一个key值进行消息发布及消息订阅，当一个key值上进行了消息发布后，所有订阅它的客户端都会收到相应的消息。这一功能最明显的用法就是用作实时消息系统，比如普通的即时聊天，群聊等功能。

使用场景：

  1. 实时消息系统！
  2. 实时聊天！（频道当作聊天室，将信息回显给所有人即可）
  3. 订阅、关注系统都是可以的！

稍微复杂的场景就可以使用消息中间件MQ！

四、主从复制

概念

主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。前者称为主节点（master/leader），后者称为节点（slave/follower）；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。Master以写为主，Slave以读为主。

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；且一个和主节点可以有多个从节点（或没有从节点），但一个从节点只能有一个主节点。

主从复制的作用主要包括：

  1. 数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。
  2. 故障恢复：当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。
  3. 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量。
  4. 高可用基石：除了上述作用以外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

一般来说，要将Redis运用于工程项目中，只使用一台Redis是万万不能的，原因如下：

  1. 从结构上，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
  2. 从容量上，单个Redis服务器内存容量有限，就算一台Redis服务器内存容量为256G，也不能将所有内存用作Redis存储内存，一般来说，单台Redis最大使用内存不应该超过20G。

对于多读少写的情景，我们可以使用如下结构：

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主从复制，读写分析！80%的情况下都是在进行读操作！减缓服务器的压力！架构中经常使用！

环境配置

只配置从库，不用配置主库

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127.0.0.1:6378> info replication # 查看当前库的信息
# Replication
role:master # 角色 master
connected_slaves:0 # 没有从机
master_failover_state:no-failover
master_replid:e2404176593a6d49a7dd3121f47b66b02b9b4c4b
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

1、复制3个配置文件

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2、修改复制的3个文件的配置信息，以80为例，其他的类似

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port 6380 # 修改端口
pidfile /var/run/redis_6380.pid # 修改pid名称
logfile "6380.log" # 修改日志信息名称
dbfilename dump6380.rdb # 修改rdb文件名

3、修改完毕后，启动服务，查看Redis进程

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ps -ef | grep redis

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一主二从

默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；我们一般情况下只用配置从机就好了！ 认老大！一主（80）而从（81、82） 
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127.0.0.1:6381> slaveof 127.0.0.1 6380 # slaveof host 6380 找谁当自己的老大
OK
127.0.0.1:6381> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色是从机
master_host:127.0.0.1 # 可以看到主机的信息
master_port:6380
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:2
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:14
slave_repl_offset:14
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:ff6e5e9671ee0286ef57caa32c51687d410e66f0
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:14
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576

# 在主机中查看
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1 # 多了从机的配置
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=126,lag=1 # 多了从机的配置
master_failover_state:no-failover
master_replid:ff6e5e9671ee0286ef57caa32c51687d410e66f0
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:126
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:126
如果两个都配置完了，在主机信息中查看就会有两个从机了！ 
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127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=420,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6382,state=online,offset=420,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:ff6e5e9671ee0286ef57caa32c51687d410e66f0
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:420
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:420
真实的主从配置应该在配置文件中配置，这样的话就是永久的，这里使用的命令是暂时的 ![1635690495025](Redis学习（四）之持久化、缓存雪崩穿透/1635690495025.png) > 细节 主机可以写，从机不能写只能读！主机中的所有信息和数据，都会自动被从机保存！ 主机写！ ![1635690608059](Redis学习（四）之持久化、缓存雪崩穿透/1635690608059.png) 从机只能读，不能写！ ![1635690592228](Redis学习（四）之持久化、缓存雪崩穿透/1635690592228.png) 测试：主机断开连接，从机依旧连接到主机，但是没有写操作，这时候，如果主机恢复，从机依旧可以直接获取到主机写的信息。 如果是使用命令行，配置的主从，这个时候从机如果重启，则从机会变为主机！只要变为从机，立马就会从主机中获取值！ > 复制原理 Slave启动成功连接到master后会发送一个sync同步命令 Master接到命令，启动后台的存盘进程，同时收集所有接收到的用于修改数据集的命令，在后台进程执行完毕之后，master将传送这个数据文件到slave，并完成一次完全同步。
  • 全量复制：Slave服务在接收到数据库文件数据后，将其存盘并加载到内存中。
  • 增量复制：Master继续将新的所有收集到的修改命令依次传给Slave，完成同步。

但是只要是重新连接master，一次完全同步（全量复制）将被自动执行！我们的数据一定可以在从机中看到！

层层链路

上一个M连接下一个S，这个时候也能完成主从复制

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如果主机（80）宕机，这个时候能不能自动选择一个从机当主机？可以手动执行！

如果主机断开了连接，我们可以使用slaveof no one让自己变成主机！其他的节点就可以手动连接到最新的这个主节点（手动）！如果这个时候主机（80）恢复，那就要重新连接！

哨兵模式

自动选举老大的模式

概述

主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费时费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel（哨兵）架构来解决这个问题！

哨兵模式能够后台监控主机是否故障，如果故障了，根据投票数自动将从库转换为主库。

哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器相应，从而监控运行的多个Redis实例。

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这里的哨兵有两个作用：

  • 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器
  • 当哨兵检测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换为主机。

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式。

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假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象称为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起，进行failover[故障转移]操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器切换为主服务器，这个过程称为客观下线。

测试！

我们目前的状态是一主二从（80主机、81、82从机）

1、配置哨兵配置文件

新建sentinel.conf文件

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# sentinel monitor 被监控的名称 127.0.0.1 6380 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6380 1

后面的这个数字1，代表1个哨兵认为主机宕机，主机才算真的宕机！

2、启动哨兵

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[root@VM-4-7-centos bin]# redis-sentinel redis_config/sentinet.conf  # 启动
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.974 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.974 # Redis version=6.2.6, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=8745, just started
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.974 # Configuration loaded
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.975 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
                _._                                                  
           _.-``__ ''-._                                             
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.2.6 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                  
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 8745
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           https://redis.io       
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  
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8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.976 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.982 # Sentinel ID is a314f11191e5cf113a352a7cf2a5b77a5328149f
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.982 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6380 quorum 1
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.982 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:25:54.987 * +slave slave 127.0.0.1:6382 127.0.0.1 6382 @ myredis 127.0.0.1 6380

如果Master节点宕机，这个时候就会从从机中随机选择一个服务器作为主机（这里有一个投票算法！）

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# redis-sentinel redis_config/sentinet.conf 启动后的监控输出
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.442 # +sdown master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.442 # +odown master myredis 127.0.0.1 6380 #quorum 1/1
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.442 # +new-epoch 1
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.442 # +try-failover master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.448 # +vote-for-leader a314f11191e5cf113a352a7cf2a5b77a5328149f 1
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.448 # +elected-leader master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.448 # +failover-state-select-slave master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.500 # +selected-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.500 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380 # 故障转移
8745:X 31 Oct 2021 23:27:56.583 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:57.247 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:57.247 # +failover-state-reconf-slaves master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:57.318 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:6382 127.0.0.1 6382 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.272 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:6382 127.0.0.1 6382 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.272 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:6382 127.0.0.1 6382 @ myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.343 # +failover-end master myredis 127.0.0.1 6380
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.343 # +switch-master myredis 127.0.0.1 6380 127.0.0.1 6381
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.343 * +slave slave 127.0.0.1:6382 127.0.0.1 6382 @ myredis 127.0.0.1 6381
8745:X 31 Oct 2021 23:27:58.343 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6381
8745:X 31 Oct 2021 23:28:28.364 # +sdown slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6381 # 6380宕机，自动选择6381作为主机

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如果主机（80）此时回来了，只能归并到新的主机下，当作从机，这就是哨兵模式的规则！

81主机信息：由于80（主机）宕机，81自动切换为主机

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127.0.0.1:6381> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2 # 80恢复，自动归并到81主机下
slave0:ip=127.0.0.1,port=6382,state=online,offset=21509,lag=0
slave1:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=21509,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:a08753e9b2aa55c5e743f472050cbfbc2cc3fb89
master_replid2:97cda88fbc38088f30f87455d36ec0dac75dc9f6
master_repl_offset:21509
second_repl_offset:6490
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:21509

80恢复后，自动归并到81主机下

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127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:slave # 角色 从机
master_host:127.0.0.1
master_port:6381
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:21099
slave_repl_offset:21099
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:a08753e9b2aa55c5e743f472050cbfbc2cc3fb89
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:21099
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:19597
repl_backlog_histlen:1503

哨兵的监控日志：

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8745:X 31 Oct 2021 23:31:04.170 # -sdown slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6381
8745:X 31 Oct 2021 23:31:14.137 * +convert-to-slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6381

优点：

1、哨兵集群，基于主从复制模式，所有的主从配置优点，它全有

2、主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好

3、哨兵模式就是主从模式的升级i，手动到自动，更加健壮！

缺点：

1、Redis不好实现在线扩容，集群容量一旦到达上限，在线扩容就十分麻烦！

2、实现哨兵模式的配置是很麻烦的，里面有很多的选择！

哨兵模式的全部配置

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# Example sentinel.conf
 
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
 
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
 
# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port 
# master-name  可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 当这些quorum个数sentinel哨兵认为master主节点失联 那么这时 客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1
 
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
 
 
# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
 
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步，
# 这个数字越小，完成failover所需的时间就越长，
# 但是如果这个数字越大，就意味着越 多的slave因为replication而不可用。
# 可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
 
 
 
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面： 
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。  
#4.当进行failover时，配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过，即使过了这个超时，slaves依然会被正确配置为指向master，但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
 
# SCRIPTS EXECUTION
 
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则：
#若脚本执行后返回1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2，或者比2更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个SIGKILL信号终止，之后重新执行。
 
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时（比如说redis实例的主观失效和客观失效等等），将会去调用这个脚本，
#这时这个脚本应该通过邮件，SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。调用该脚本时，将传给脚本两个参数，
#一个是事件的类型，
#一个是事件的描述。
#如果sentinel.conf配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
  sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
 
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于master地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。 
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh

五、Redis缓存穿透和雪崩（重点）

Redis缓存的使用，极大的提升了应用程序的性能和效率，特别是数据查询方面，但同时，它也带来了一些问题。其中，最要害的问题，就是数据一致性问题，从严格意义上讲，这个问题误解，如果对数据的一致性要求很高，那么就不能使用缓存。

缓存穿透（查不到）

概念

用户想要查询一个数据，发现redis内存数据库中没有，也就是缓存没有命中，于是向持久层数据库查询，发现也没有，于是本次查询失败。当用户很多的时候，缓存都没有命中，于是都去请求了持久层数据库。这会给持久层数据库造成很大的压力，这时候就相当于出现了缓存穿透。

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解决方案

布隆过滤器（后续待学习）

布隆过滤器是一种数据结构，对所有可能查询的参数以hash形式存储，在控制层先进行校验，不符合则丢弃，从而避免了对底层存储系统的查询压力。

缓存空对象

当存储层不命中后，即使返回的空对象也将其存储起来，同时会设置一个过期时间，之后在访问这个数据将会从缓存中获取，保护了后端数据源。

但是这种方法会存在两个问题：

  1. 如果空值能够被缓存起来，这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键，因为这当中可能会有很多的控制的键。
  2. 即使对控制设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间窗口的不一致，这对于需要保持一致性的业务会有影响。

缓存击穿（量太大，缓存过期）

微博服务宕机

概述

需要注意和缓存穿透的区别，缓存击穿，是指一个key非常热点，在不停的扛着大并发，大并发集中对这一个点进行访问，当这个key在失效的期间，持续的大并发就会穿破缓存，直接请求到数据库，就像在一个屏障上凿开了一个洞。

当某个key在过期的瞬间，有大量的请求并发访问，这类数据一般是热点数据，由于缓存过期，会同时访问数据库来查询最新数据，并且回写缓存，会导致数据库瞬间压力过大。

解决方案

设置热点数据永不过期

从缓存层面看，没有设置过期时间，所以不会出现热点key过期后产生的问题。

加互斥锁（待学习）

分布式锁：使用分布式锁，保证对于每个key同时只有一个线程去查询后端服务，其他线程没有获得分布式锁的权限，因此只需要等待即可。这种方式将高并发的压力转移到了分布式锁，因此对分布式锁的考验很大。

缓存雪崩

概念

缓存雪崩，是指在某一个时间段，缓存集中过期失效。Redis宕机！

产生雪崩的原因之一，比如在写文本的时候，马上要到双十一零点，很快就会迎来一波抢购，这波商品时间比较集中的放入了缓存，假设缓存一个小时，那么到了凌晨一点的时候，这批商品的缓存就都过期了。而对这批商品的访问查询，都落到了数据库上，对于数据库而言，就会产生周期性的压力波峰。于是所有的请求都会达到存储层，存储层的调用量会暴增，造成存储层也会挂掉的情况。

其实集中过期，倒不是非常致命，比较致命的是缓存雪崩，是缓存服务器某个节点宕机或断网。因为自然形成的缓存雪崩，一定是在某个时间段集中创建缓存，这个时候，数据库是可以顶住压力的。无非就是对数据库产生周期性的压力而已。而缓存服务节点的宕机，对数据库服务器造成的压力是不可预知的，很有可能瞬间就把数据库压垮。

双十一：停掉一些服务，保证主要的服务可用！

解决方案

Redis高可用

既然redis有可能挂掉，可以多增设几台redis，这样一台挂掉之后其他还可以继续工作，也就是搭建集群（异地多活），

限流降级

这个解决方案的思想是，在缓存失效后，通过加锁或者队列来控制读数据库写缓存的线程数量。比如对某个key只允许一个线程查询数据和写缓存，其他线程等待。

数据预热

数据预热的含义是在正式部署之前，先把可能的数据预先访问一遍，这样部分可能大量访问的数据就会加载到缓存中。在即将发生大并发访问前手动触发加载缓存不同的key，设置不同的过期时间，让缓存失效的时间尽量均匀。

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