DAY 105 redis集群搭建

1 redis介绍和基本安装
    -celery+redis：消息存储，队列
    -去重，计数，缓存，geo，
    -性能很高
    -源码安装
    
2 api
    -公共api 
    -字符串
    -列表
    -hash
    -集合
    -有序集合
    
3 客户端
    -python 的客户端：redis模块
    
4 高级使用
    -慢查询
    -pipline，事务
    -发布订阅
    -bitmap
    -HyperLogLog
    -geo
5 持久化
    -rdb：快照方式
    -aof：日志方式
    
6 主从复制
    -一主一从
    -一主多从
    
7 哨兵（高可用）

1 redis集群搭建

# 第一种：最原始，一步步做（基本不用）
    -启动多个节点（6个节点）
    -相互meet
    -指派槽
    -做主从
# 第二种：ruby脚本

# 第三种：新版本上，官方直接支持用命令实现
    -redis-cli --cluster（meet，分配槽，做主从）
    
    
# 第三种：
###1 生成6个配置文件起6个节点，6个配置文件
port 7000
daemonize yes
dir "/opt/soft/redis/data/"
logfile "7000.log"
dbfilename "dump-7000.rdb"
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes-7000.conf
cluster-require-full-coverage yes 

sed 's/7000/7001/g' redis-7000.conf > redis-7001.conf
sed 's/7000/7002/g' redis-7000.conf > redis-7002.conf
sed 's/7000/7003/g' redis-7000.conf > redis-7003.conf
sed 's/7000/7004/g' redis-7000.conf > redis-7004.conf
sed 's/7000/7005/g' redis-7000.conf > redis-7005.conf


###2 启动6个节点
./src/redis-server ./redis-7000.conf
./src/redis-server ./redis-7001.conf
./src/redis-server ./redis-7002.conf
./src/redis-server ./redis-7003.conf
./src/redis-server ./redis-7004.conf
./src/redis-server ./redis-7005.conf

ps -ef |grep redis
# 现在往任意一个节点中写数据，都写不进去

###3 meet，分配槽，建立主从

##./src/redis-cli --cluster help 查看cluster命令的使用
redis-cli --cluster create --cluster-replicas 1 127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005
                        
yes

# 写入数据测试
连接任意一个主节点：发现存需要去固定的节点存取
所以我们使用（自动重定向到固定节点存取）
./src/redis-cli -a -p 7000

1.1 扩容

#配置文件
sed 's/7000/7006/g' redis-7000.conf > redis-7006.conf
sed 's/7000/7007/g' redis-7000.conf > redis-7007.conf

#启动
redis-server ./redis-7006.conf
redis-server .redis-7007.conf

# 让集群感知到新进来的
redis-cli -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7006
redis-cli -p 7000 cluster meet 127.0.0.1 7007

#做主从
redis-cli -p 7007 cluster replicate ca0a50decb2d75985599533471a1b49945db11dd

# 迁移槽
redis-cli --cluster reshard 127.0.0.1:7000
    -迁移多少
    -迁到谁（id）
    -all（均匀的从每个节点拿一些）
    -yes
    
# 查看集群信息
cluster nodes

#测试

缩容

# 下线迁槽（把7006的1366个槽迁移到7000上）
redis-cli --cluster reshard --cluster-from 7006的id --cluster-to 7000的id --cluster-slots 1366 127.0.0.1:7000
yes

redis-cli --cluster reshard --cluster-from 7006的id --cluster-to 7001的id --cluster-slots 1366 127.0.0.1:7001
yes
redis-cli --cluster reshard --cluster-from 7006的id --cluster-to 7002的id --cluster-slots 1365 127.0.0.1:7002
yes

# 忘记节点，关闭节点
redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 要下线的7007id  
# 先下从，再下主，因为先下主会触发故障转移
redis-cli --cluster del-node 127.0.0.1:7000 要下线的7006id 


# 关掉其中一个主，另一个从立马变成主顶上， 重启停止的主，发现变成了从

2 缓存的优化和使用

1 做缓存
2 缓存更新策略
    -LRU -Least Recently Used,没有被使用时间最长的
    -LFU -Least Frequenty User,一定时间段内使用次数最少的
    -FIFO -First In First Out
    -LIRS (Low Inter-reference Recency Set)是一个页替换算法，相比于LRU(Least Recently Used)和很多其他的替换算法，LIRS具有较高的性能。这是通过使用两次访问同一页之间的距离（本距离指中间被访问了多少非重复块）作为一种尺度去动态地将访问页排序，从而去做一个替换的选择
    
    
3 缓存穿透  缓存击穿 缓存雪崩
###  缓存穿透
#描述：
缓存穿透是指缓存和数据库中都没有的数据，而用户不断发起请求，如发起为id为“-1”的数据或id为特别大不存在的数据。这时的用户很可能是攻击者，攻击会导致数据库压力过大。
#解决方案：
1 接口层增加校验，如用户鉴权校验，id做基础校验，id<=0的直接拦截；
2 从缓存取不到的数据，在数据库中也没有取到，这时也可以将key-value对写为key-null，缓存有效时间可以设置短点，如30秒（设置太长会导致正常情况也没法使用）。这样可以防止攻击用户反复用同一个id暴力攻击
3 通过布隆过滤器实现，避免缓存穿透
    


### 缓存击穿
#描述：
缓存击穿是指缓存中没有但数据库中有的数据（一般是缓存时间到期），这时由于并发用户特别多，同时读缓存没读到数据，又同时去数据库去取数据，引起数据库压力瞬间增大，造成过大压力
#解决方案：
设置热点数据永远不过期。

 
### 缓存雪崩
#描述：
缓存雪崩是指缓存中数据大批量到过期时间，而查询数据量巨大，引起数据库压力过大甚至down机。和缓存击穿不同的是，        缓存击穿指并发查同一条数据，缓存雪崩是不同数据都过期了，很多数据都查不到从而查数据库。
# 解决方案：
1 缓存数据的过期时间设置随机，防止同一时间大量数据过期现象发生。
2 如果缓存数据库是分布式部署，将热点数据均匀分布在不同搞得缓存数据库中。
3 设置热点数据永远不过期。


##双写一致性
    1. 先更新数据库，再更新缓存
    2. 先删除缓存，再更新数据库
    3. 先更新数据库，再删除缓存（我们用的）

3 mysql主从搭建

1 写操作到主，读操作去从
2 一台机器，使用docker搭建（配置文件）
    -

4 django实现读写分离

#1 基于docker
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce
systemctl start docker  # 启动docker

docker pull mysql:5.7   #拉取mysql5.7镜像
    
    
# 2 修改配置文件
###主
[mysqld]
user=mysql
character-set-server=utf8
default_authentication_plugin=mysql_native_password
secure_file_priv=/var/lib/mysql
expire_logs_days=7
sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
max_connections=1000

server-id=100
log-bin=mysql-bin


###从
[mysqld]
user=mysql
character-set-server=utf8
default_authentication_plugin=mysql_native_password
secure_file_priv=/var/lib/mysql
expire_logs_days=7
sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
max_connections=1000

server-id=101
log-bin=mysql-slave-bin
relay_log=edu-mysql-relay-bin 


##3 启动容器，使用配置文件启动
docker run  -di -v /home/mysql/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/my.cnf:/etc/mysql/my.cnf -p 33307:3306 --name mysql-master -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql:5.7
                    
                    
                    
docker run  -di -v /home/mysql2/data/:/var/lib/mysql -v /home/mysql2/conf.d:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql2/my.cnf:/etc/mysql/my.cnf -p 33306:3306 --name mysql-slave -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql:5.7

                    
##4 远程连接从库，新建一个用户（test）
#连接主库
mysql -h 47.100.50.84 -P 33307 -u root -p123456
#在主库创建用户并授权
##创建test用户
create user 'test'@'%' identified by '123';
##授权用户
grant all privileges on *.* to 'test'@'%' ;
###刷新权限
flush privileges;
#查看主服务器状态(显示如下图)
show master status;

### 5 从库的配置

#连接从库
mysql -h 47.100.50.84 -P 33306 -u root -p123456
#配置详解
/*
change master to 
master_host='MySQL主服务器IP地址', 
master_user='之前在MySQL主服务器上面创建的用户名'， 
master_password='之前创建的密码', 
master_log_file='MySQL主服务器状态中的二进制文件名', 
master_log_pos='MySQL主服务器状态中的position值';
*/
#命令如下
change master to master_host='47.100.50.84',master_port=33307,master_user='test',master_password='123',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=0;
#启用从库
start slave;
#查看从库状态（如下图）
show slave statusG;


### 6 测试主从
#在主库上创建数据库test1，创建表，插入数据

5 读写分离

多数据库：
python manage.py makemigraions
            
python manage.py migrate app名称 --databse=配置文件数据名称的别名
            
#手动操作：
    # 读（db1），写（default）分离
    res = models.Book.objects.all().using('db1')

    # 写到default中
    # models.Book.objects.using('default').create(name='西游记')
                
#自动操作：
## 写一个py文件，新建一个类，如下
class Router1:
    def db_for_read(self, model, **hints):

        return 'db1'

    def db_for_write(self, model, **hints):

        return 'default'
##在配置文件中配置
DATABASE_ROUTERS = ['db_router.Router1',]
## 以后，自动的读写分离，不需要额外处理

                                        
#粒度更细（指定读book表时，去db1库读）
class Router1:
    def db_for_read(self, model, **hints):
        if model._meta.model_name == 'book':  # 通过表名限制更细粒度
            return 'db1'
        else:
            return 'default'

    def db_for_write(self, model, **hints):
        return 'default'

补充

1 你们项目的并发量
    -uwsgi+django  200以内
    -用户数：50w用户数
    -日活：1w
    -并发量：几百