【Redis 從入門到實戰：詳細講解 Redis 安裝配置、RDB/AOF 數據持久化方案、一主兩從同步部署，深入剖析哨兵模式工作原理與哨兵模式高可用全攻略】 - 指南詳情 - redis,關係型數據庫,數據,Html,CSS,前端開發 mb61c46a7ab1eee 博客

提示：本文原創作品，良心製作，乾貨為主，簡潔清晰，一看就會

文章目錄

一、非關係型數據庫

1.1 什麼是非關係型數據庫
1.2 關係型數據庫和非關係型數據庫的區別
1.3 關係型數據庫和非關係型數據庫優缺點
1.4 非關係型數據庫的作用

二、Redis安裝

2.1 下載redis
2.2 修改redis.conf
2.3 添加systemctl管理（可選）
2.4 啓動redis並測試
2.5 redis重要目錄介紹
2.6 redis常用命令工具
2.7 redis的簡單操作

三、數據持久化

3.1 基本知識

3.1.1 什麼時數據持久化
3.1.2 持久化的方式有哪些
3.1.3 RDB和AOF特點
3.1.4 大部分企業用的哪種方法？

3.2 RDB實戰

3.2.1 配置RDB
3.2.2 擴展：備份文件導入另一台數據

3.3 AOF實戰

四、Redis主從同步

4.1 主從同步簡介
4.2 主從同步原理
4.3 一主兩從實戰

4.3.1 環境介紹
4.3.2 主數據庫配置
4.3.3 從數據庫配置
4.3.4 測試主從同步

五、Redis高可用--哨兵模式

5.1 高可用--哨兵模式簡介
5.2 哨兵模式工作原理
5.3 哨兵模式實戰

5.3.1 環境介紹
5.3.2 主數據庫配置
5.3.3 從數據庫配置
5.3.4 測試主從同步
5.3.5 測試高可用

一、非關係型數據庫

1.1 什麼是非關係型數據庫

非關係型數據庫（NoSQL，Not Only SQL）是不依賴傳統關係模型（表、行、列）的數據庫，非關係型數據庫則以靈活性、擴展性和高性能為核心，適合互聯網、大數據等快速迭代、數據量大的場景

1.2 關係型數據庫和非關係型數據庫的區別

對比維度	關係型數據庫	非關係型數據庫
代表數據庫	MySQL、Oracle、PostgreSQL	Redis、MongoDB、HBase
存儲數據類型	結構化數據，基於表、行、列，需預設固定 Schema（字段定義）	非結構化/半結構化數據，支持鍵值對、文檔、列族、圖等靈活結構，無需固定 Schema
事務支持	強事務一致性，支持複雜事務和回滾	多數弱化事務，僅核心場景支持 ACID（如 Redis 事務、MongoDB 4.0+ 事務）
查詢能力	支持 SQL 語句、可以複雜查詢	不提供sql
存儲數據	只能使用硬盤存儲	內存，硬盤或者隨機存儲器

1.3 關係型數據庫和非關係型數據庫優缺點

對比維度	關係型數據庫	非關係型數據庫
優點	都是表結構，易於維護，sq語言通用，可複雜查詢，支持sql	存儲數據的格式靈活，讀寫速度快
缺點	讀寫性能差，尤其是海量數據的高效率讀寫；固定表結構，靈活度稍欠；對於高併發讀寫需求，硬盤I/O是一個很大的瓶頸	不支持sql，無事務處理

1.4 非關係型數據庫的作用

NoSQL 並非要替代關係型數據庫，而是補全其能力短板，它以 “犧牲部分事務一致性” 為代價，換取高性能、高擴展和靈活性，成為海量數據、高併發、靈活結構場景的核心支撐，像Redis 這類鍵值型 NoSQL 常被用作緩存層，部署在 SQL 數據庫前方，緩存熱點數據以減輕 SQL 壓力、提升響應速度（如下圖）

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二、Redis安裝

Redis（Remote Dictionary Server）是一款基於內存的高性能鍵值型非關係型數據庫，支持多種數據結構，兼具緩存、持久化、分佈式等核心能力，是互聯網架構中不可或缺的中間件
redis特點：豐富的數據結構，支持持久化、事務、主從

2.1 下載redis

Redis官網：https://redis.io/downloads/

root@redis:~# wget https://download.redis.io/releases/redis-6.2.7.tar.gz
root@redis:~# ls
redis-6.2.7.tar.gz
root@redis:~# mkdir -p /data/application
root@redis:~# tar xf redis-6.2.7.tar.gz -C /data/application
root@redis:~# mv /data/application/redis-6.2.7/ /data/application/redis
root@redis:~# ls /data/application/
redis
root@redis:~# cd /data/application/redis/
root@redis:/data/application/redis# apt -y install gcc make  #centos用yum -y install gcc make
root@redis:/data/application/redis# make  #這裏只需要編譯就行，redis自帶的有預編譯文件Makefile

2.2 修改redis.conf

root@redis:/data/application/redis# vim redis.conf     ---修改如下
bind 0.0.0.0　　        #允許所有人連接
daemonize yes　　　　　          #開啓後台模式將no改為yes
port 6379                       #端口號
dir /data/application/redis/data　　#本地數據庫存放持久化數據的目錄.redis的數據也會存到硬盤裏，開機的時候會讀硬盤的數據到內存
root@redis:/data/application/redis# mkdir /data/application/redis/data #創建存放數據的目錄

2.3 添加systemctl管理（可選）

root@redis:/data/application/redis# vim /lib/systemd/system/redis.service
[Unit]
Description=Redis
After=network.target  #在網絡服務啓動後啓動
[Service]
ExecStart=/data/application/redis/src/redis-server /data/application/redis/redis.conf  --daemonize no   # Redis 啓動命令及配置文件路徑
ExecStop=/data/application/redis/src/redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379   # 停止命令shutdown
[Install]
WantedBy=multi-user.target  #當系統以多用户方式（默認的運行級別）啓動時，這個服務需要被自動運行
root@redis:/data/application/redis# systemctl daemon-reload

2.4 啓動redis並測試

#啓動redis
root@redis:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &   #啓動redis，如果做了上一步直接systemctl start redis
root@redis:/data/application/redis# netstat -tnlp   #redis默認監聽端口6379
tcp        0      0 127.0.0.53:53           0.0.0.0:*               LISTEN      1283/systemd-resolv
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1743/sshd
tcp        0      0 0.0.0.0:6379            0.0.0.0:*               LISTEN      9520/redis-server 0
tcp6       0      0 :::21                   :::*                   LISTEN      1524/vsftpd
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1743/sshd
root@redis:/data/application/redis#

#測試
root@redis:/data/application/redis# src/redis-cli 
127.0.0.1:6379> ping  #ping pong成功
PONG
127.0.0.1:6379> quit  #退出
root@redis:/data/application/redis#

2.5 redis重要目錄介紹

root@redis:/data/application/redis# tree -L 1 -l
.
├── 00-RELEASENOTES
├── BUGS
├── CONDUCT
├── CONTRIBUTING
├── COPYING
├── data  #存儲數據的目錄
├── deps
├── INSTALL
├── Makefile   #redis自帶的預編譯文件，所以redis只需要make
├── MANIFESTO
├── nohup.out  #用nohup啓動後會產生的日誌輸出文件
├── README.md
├── redis.conf  #redis主配置文件
├── runtest
├── runtest-cluster
├── runtest-moduleapi
├── runtest-sentinel
├── sentinel.conf   #哨兵模式配置文件，用於redis高可用部署
├── src   #存放編譯後的核心可執行文件
├── tests
├── TLS.md
└── utils

2.6 redis常用命令工具

src/redis-cli           #redis的客户端
src/redis-server        #redis的服務端
src/redis-check-aof     #用於修復出問題的AOF文件
src/redis-sentinel      #用於集羣管理

2.7 redis的簡單操作

root@redis:/data/application/redis# src/redis-cli 
127.0.0.1:6379> set name1 lisa  #字段賦值
OK
127.0.0.1:6379> get name1   #查詢字段
"lisa"
127.0.0.1:6379> set name2 tom
OK
127.0.0.1:6379> get name2
"tom"
127.0.0.1:6379> del name1  #刪除字段
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get name1
(nil)

#EX和PX
127.0.0.1:6379> set name1 alan EX 5  # EX:設置後5秒內有效
OK
127.0.0.1:6379> get name1
"alan"
127.0.0.1:6379> get name1  #5秒過後該字段失效
(nil)
127.0.0.1:6379> set name3 lili PX 5000  # PX:設置後5000毫秒內有效
OK
127.0.0.1:6379> get name3
"lili"
127.0.0.1:6379> get name3   #5000毫秒後失效
(nil)

#NX和XX
127.0.0.1:6379> set class 101 NX  # NX:如果該字段不存在則生效
OK
127.0.0.1:6379> get class
"101"
127.0.0.1:6379> set class 102 NX  # 對已經存在的字段不生效
(nil)
127.0.0.1:6379> get class
"101"
127.0.0.1:6379> set class 103 XX  # XX:如果該字段存在則生效
OK
127.0.0.1:6379> get class
"103"
127.0.0.1:6379> set class1 104 XX  #如果該字段不存在則不生效
(nil)
127.0.0.1:6379> get class1
(nil)
127.0.0.1:6379>

三、數據持久化

3.1 基本知識

3.1.1 什麼時數據持久化

數據持久化就是把數據保存到可永久保存的存儲設備中（如磁盤）

3.1.2 持久化的方式有哪些

redis提供了兩種持久化方式：RDB和AOF

RDB：是在不同的時間點，將redis存儲的數據生成快照存儲到磁盤等介質上，RDB會啓動子進程，備份所有數據，當前進程，繼續提供數據的讀寫，當備份完成，才替換老的備份文件

AOF：將redis執行過的所有指令記錄下來，然後在下次重新啓動時只要把這些指令從前到後再重複執行一遍，就可以實現數據恢復

3.1.3 RDB和AOF特點

特性	RDB	AOF
數據持久化方式	週期性生成內存數據的快照	實時記錄所有寫操作指令
對寫入的影響	不影響數據寫入，快照生成時通過子進程處理，主進程繼續服務	可能輕微影響性能（需實時將指令寫入日誌）
恢復效率	高效，一次性加載整個快照文件還原所有數據	相對較低，需重新執行所有指令，指令越多恢復越慢
數據完整性	較差，故障時可能丟失最後一次快照到故障點之間的所有數據	較好
文件體積	較小（二進制壓縮存儲）	較大（記錄所有操作指令）

3.1.4 大部分企業用的哪種方法？

大部分企業採用RDB+AOF 的混合持久化方案，在這種情況下，如果redis重啓，則會優先採用AOF方式來進行數據恢復

3.2 RDB實戰

3.2.1 配置RDB

RDB默認開啓狀態

root@redis:/data/application/redis# pkill redis
root@redis:/data/application/redis# vim redis.conf  #修改如下
dbfilename dump.rdb  #dbfilename:持久化數據存儲在本地的文件
dir /data/application/redis/data
save 900 1  #若在900秒內發生了 至少 1 次寫操作，則觸發 RDB 快照
save 300 10  #若在300 秒內發生了 至少 10 次寫操作，則觸發 RDB 快照
save 60 10000   #若在60秒內發生了 至少 10000 次寫操作，則觸發 RDB 快照
stop-writes-on-bgsave-error yes  #持久化如果出錯則停止備份，no表明忽略錯誤繼續寫文件  
rdbcompression yes   #壓縮備份文件，壓縮會額外消耗cpu但網絡傳輸時間變短
root@redis:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf & #啓動redis

到此rdb模式就配置好了，只要觸發條件，data目錄下就會有持久化文件
注：每次快照持久化都是將內存數據完整寫入到磁盤一次，如果數據量大的話，而且寫操作比較多，會引起大量的磁盤I/O，可能會嚴重影響性能

3.2.2 擴展：備份文件導入另一台數據

有的時候我們需要遷移redis，需要導入數據

root@redis:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> bgsave   #手動備份
127.0.0.1:6379> quit
root@redis:/data/application/redis# ls data/  
dump.rdb
#將備份文件導入另一台redis，這裏我提前準備好了另一台配置一模一樣的redis，
root@redis:~# scp -P 22 /data/application/redis/data/dump.rdb 192.168.136.135:/data/application/redis/data/   #只要把備份文件傳送到對方存儲數據目錄下，啓動redis即可導入成功

#第二台redis
root@4:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &  #啓動
root@4:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get name2  #數據同步成功
"tom"
127.0.0.1:6379> get class
"103"

3.3 AOF實戰

AOF默認不開啓

root@redis:~# vim /data/application/redis/redis.conf #修改配置文件
appendonly yes #開啓aof
appendfilename appendonly.aof  #指定aof文件名稱
appendfsync everysec  #每秒同步一次，這裏有三個參數:always，everysec，no
root@redis:~# systemctl start redis
root@redis:~# ls /data/application/redis/data/  #產生備份文件
appendonly.aof  dump.rdb

四、Redis主從同步

4.1 主從同步簡介

redis主從結構，一是為了純粹的冗餘備份，二是為了提升讀性能，很消耗性能的操作就可以由從服務器來處理，比如redis的主從同步是異步進行的，這意味着主從同步不會影響主邏輯，也不會降低redis的處理性能。主從架構中，可以考慮關閉主服務器的數據持久化功能，只讓從服務器進行持久化，這樣可以提高主服務器的處理性能

4.2 主從同步原理

同步觸發：從服務器主動向主服務器發送SYNC指令，請求數據同步
主庫數據快照：主服務器接收指令後，立即調用 BGSAVE 生成子進程，專門將內存數據持久化為 RDB 文件；此期間主庫的所有寫指令會暫存於內存緩存，不影響正常服務
RDB 文件傳輸與加載：BGSAVE 完成後，主服務器將 RDB 文件發送給從服務器；從服務器接收後先寫入磁盤，再加載至內存，實現基礎數據對齊
增量指令同步：RDB 加載完成後，主服務器將快照期間緩存的寫指令，以 Redis 協議格式同步給從服務器，確保數據完全一致

此外，主服務器具備“請求合併”優化：若多個從服務器同時發送 SYNC 指令，主服務器僅執行一次 BGSAVE，再將同一 RDB 文件分發給所有從庫，避免資源浪費

4.3 一主兩從實戰

4.3.1 環境介紹

首先準備三台已經安裝好redis的機器

主機名	IP地址	服務	安裝目錄
redis-master	192.168.136.10	redis6.2.7	/data/application/
redis-slave1	192.168.136.134	redis6.2.7	/data/application/
redis-slave2	192.168.136.135	redis6.2.7	/data/application/

4.3.2 主數據庫配置

[root@redis-master redis]# vim redis.conf 
protected-mode no #將加密保護關閉，因為我沒有設置密碼，所以我這裏把它關掉
[root@redis-master redis]# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis

4.3.3 從數據庫配置

#slave1配置
root@redis-slave1:~# cd /data/application/redis/
root@redis-slave1:/data/application/redis# vim redis.conf #添加一行
replicaof 192.168.136.10 6379 #配置主數據庫ip加端口
root@redis-slave1:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis

#slave2配置
root@redis-slave2:~# cd /data/application/redis/
root@redis-slave2:/data/application/redis# vim redis.conf #添加一行
replicaof 192.168.136.10 6379 #配置主數據庫ip加端口
root@redis-slave2:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis

4.3.4 測試主從同步

[root@redis-master redis]# src/redis-cli  #登錄主數據庫
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> info replication   #查看主從狀態
# Replication
role:master
connected_slaves:2   #表示
slave0:ip=192.168.136.134,port=6379,state=online,offset=266,lag=1
slave1:ip=192.168.136.135,port=6379,state=online,offset=266,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2386e5eaeb2387a62a11a84b98eb737ed3fdddb6
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:266
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:266
127.0.0.1:6379> set Name alan  #新建測試數據
OK
127.0.0.1:6379> get Name
"alan"
127.0.0.1:6379>

#salve1查看是否同步
root@redis-slave1:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get Name  #同步成功
"alan"
#salve2查看是否同步
root@redis-slave2:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get Name  #同步成功
"alan"

五、Redis高可用–哨兵模式

5.1 高可用–哨兵模式簡介

Redis 自帶的 Sentinel（哨兵）工具用於監控集羣中主節點狀態。當主節點異常時，哨兵會自動執行主從切換：將一個從節點升級為新主節點，原主節點降級為從節點，同時自動更新哨兵配置（sentinel.conf）中的監控目標

5.2 哨兵模式工作原理

每個哨兵以每秒鐘一次的頻率向它所知的Master，Slave以及其他哨兵實例發送一個 PING 命令
如果一個實例距離最後一次有效回覆 PING 命令的時間超過 down-after-milliseconds 選項所指定的值，則這個實例會被哨兵標記為主觀下線
如果一個Master被標記為主觀下線，則正在監視這個Master的所有哨兵要以每秒一次的頻率確認Master的確進入了主觀下線狀態
當有足夠數量的哨兵（大於等於配置文件指定的值）在指定的時間範圍內確認Master的確進入了主觀下線狀態，則Master會被標記為客觀下線
主從切換，這時從節點會通過選舉來成為主節點

5.3 哨兵模式實戰

5.3.1 環境介紹

首先準備三台已經安裝好redis的機器，哨兵模式的前提是要做主從同步，不然，當主節點故障自動切換到從節點後，從節點沒有同步主節點的數據，這樣的切換沒有意義

主機名	IP地址	服務	安裝目錄
redis-master	192.168.136.10	redis6.2.7	/data/application/
redis-slave1	192.168.136.134	redis6.2.7	/data/application/
redis-slave2	192.168.136.135	redis6.2.7	/data/application/

注：配置redis時redis.conf文件設置：bind 0.0.0.0

5.3.2 主數據庫配置

[root@redis-master redis]# vim sentinel.conf
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 #當集羣中有2個sentinel認為master死了時，才能真正認為該master已經不可用了
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000   #單位毫秒
#若sentinel在該配置值內未能完成failover(故障轉移)操作（即故障時master/slave自動切換），則認為本次failover失敗。
sentinel failover-timeout mymaster 10000
protected-mode no #如果redis沒有設置密碼，可以把這個加密模式關掉
[root@redis-master redis]# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis
[root@redis-master redis]# nohup src/redis-sentinel sentinel.conf & #啓動哨兵模式

5.3.3 從數據庫配置

#slave1配置
root@redis-slave1:/data/application/redis# vim sentinel.conf 
sentinel monitor mymaster 192.168.136.10 6379 2 #slave上面寫的是master的ip
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000   #單位毫秒
#若sentinel在該配置值內未能完成failover(故障轉移)操作（即故障時master/slave自動切換），則認為本次failover失敗。
sentinel failover-timeout mymaster 10000
protected-mode no #如果redis沒有設置密碼，可以把這個加密模式關掉
root@redis-slave2:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis
root@redis-slave1:/data/application/redis# nohup src/redis-sentinel sentinel.conf &

#slave2配置
root@redis-slave2:/data/application/redis# vim sentinel.conf 
sentinel monitor mymaster 192.168.136.10 6379 2 #slave上面寫的是master的ip
sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000   #單位毫秒
#若sentinel在該配置值內未能完成failover(故障轉移)操作（即故障時master/slave自動切換），則認為本次failover失敗。
sentinel failover-timeout mymaster 10000
protected-mode no #如果redis沒有設置密碼，可以把這個加密模式關掉
root@redis-slave2:/data/application/redis# nohup src/redis-server redis.conf &  #後台啓動redis
root@redis-slave2:/data/application/redis# nohup src/redis-sentinel sentinel.conf &

5.3.4 測試主從同步

#驗證主從同步
[root@redis-master redis]# src/redis-cli  #master創建測試數據
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> set addr china
OK
127.0.0.1:6379> get addr
"china"
127.0.0.1:6379> quit
root@redis-slave1:/data/application/redis# src/redis-cli  
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get addr  #slave1同步成功
"china"
root@redis-slave2:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get addr  #slave2同步成功
"china"

5.3.5 測試高可用

#停掉master服務，看是否有高可用效果
[root@redis-master redis]# ps aux | grep redis
root      23562  0.1  0.2 165080  9508 ?        Ssl  15:10   0:00 src/redis-server 0.0.0.0:6379
root      23789  0.3  0.2 162520 10388 pts/1    Sl   15:15   0:00 src/redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root      23960  0.0  0.0 112824   988 pts/1    S+   15:18   0:00 grep --color=auto redis
[root@redis-master redis]# kill 23562  #kill掉server，別把kill掉了
[root@redis-master redis]# ps aux | grep redis
root      23789  0.3  0.2 162520 10488 pts/1    Sl   15:15   0:00 src/redis-sentinel *:26379 [sentinel]
root      23986  0.0  0.0 112824   988 pts/1    S+   15:18   0:00 grep --color=auto redis
[root@redis-master redis]#

#查看slave1或slave2
root@redis-slave1:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> info replication  #查看slave1的主從情況，可見此時slave1選舉成為主節點
# Replication
role:master
connected_slaves:1   #表示有一個從節點是192.168.136.135
slave0:ip=192.168.136.135,port=6379,state=online,offset=567315,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:05b52bddd888820c8be743d1b6ee00685f81e47e
master_replid2:63aedef95111d7ff5361dd643e4867862a0cd5fc
master_repl_offset:567474
second_repl_offset:51891
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:567474
127.0.0.1:6379>

#驗證主從同步
root@redis-slave1:/data/application/redis# src/redis-cli   
127.0.0.1:6379> set name lisa   #slave1創建測試數據
OK
127.0.0.1:6379> get name
"lisa"
127.0.0.1:6379>
root@redis-slave2:/data/application/redis# src/redis-cli
127.0.0.1:6379> ping
PONG
127.0.0.1:6379> get name  #slave2同步成功
"lisa"
127.0.0.1:6379>

注：
文中若有疏漏，歡迎大家指正賜教。
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