Redis是一种非关系型的数据库,由于其高效的内存读写速度、支持多种数据结构、丰富的数据处理方法、天然的集群能力等一系列优点,越来越受到企业、互联网公司等的青睐,成为最流行的NoSQL技术之一。而redis主从复制则是其集群管理中的一种方法,可以保证系统的高可用性、可扩展性,减轻单点故障、瓶颈等问题的影响。主从复制将一个主节点(Master)的数据复制到一个或多个从节点(Slave),由从节点来提供数据服务。
redis主从复制的工作原理
在主从复制中,主节点是唯一的读写节点,从节点是只读节点,从主节点复制数据库的数据,不负责处理任何写操作。主节点将自己的数据更改同步到从节点,从节点接收到主节点发来的同步数据后,将其保存到从节点自身的数据库中。同步数据不仅包括主节点的写操作(SET等),还包括数据库的快照,因此即使出现网络中断等问题,主节点重启后,从节点依然能够继续运行。redis主从复制的工作流程如下:
1. 客户端向主节点发送写请求。
2. 主节点接收到请求后,执行写操作,并将同步指令发送到从节点。
3. 从节点接收到指令后,立即执行并将结果反馈给主节点。
4. 主节点记录执行结果,广播结果给所有的从节点。
5. 从节点接收到广播后,更新自己的数据。
redis哨兵的作用与实现
虽然redis主从复制能够提高redis的高可用性和可扩展性,但是当主节点出现故障时,系统仍然会发生单点故障,造成服务的不可用性。为了解决这个问题,redis开发团队引入了redis哨兵机制,哨兵可以监视redis集群中各个节点的运行状态,当主节点不能工作时,哨兵会自动从从节点中选取一个作为新的主节点,从而保证系统的可用性。
当redis集群中加入了一个或多个哨兵后,哨兵之间会进行网络通信和信息交流,一个哨兵节点会被指定为主哨兵(mastersentinel),其他哨兵节点则作为辅助哨兵(sentinel)。主哨兵会监视redis中所有的主节点,一旦某个主节点不能正常工作,主哨兵会发出消息,各个辅助哨兵对其进行评估,最终从中选取一个为新的主节点。选举完成后,主哨兵将新的主节点信息广播给从节点,从节点则对新的主节点进行同步和复制。哨兵机制的优势在于自动化操作,无需管理员干预,提高了系统的容错性以及故障恢复的效率。