Redis哨兵模式与Redis缓存穿透、击穿和雪崩

一、哨兵模式概述

（自动选主机的方式）
主从切换技术：当主机宕机后，需要手动把一台从（slave）服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费时费力，还回造成一段时间内服务不可用，所以推荐哨兵架构（Sentinel）来解决这个问题。
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，它独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。

这里哨兵模式有两个作用：
1、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
2、当哨兵监测到Redis主机宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他服务器，修改配置文件，让他们换主机

当一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此可以使用哨兵进行监控， 各个哨兵之间还会进行监控，这就形成了多哨兵模式。

以上过程：假设主服务器宕机，哨兵1先检测到结果，但是系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观认为主服务器不可以用，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。
操作转移成功后。就会发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机，这一过程称为  客观下线
测试：
1.配置哨兵配置文件
sentinel   monitor  myredis  127.0.0.1   6379   1
解释 ： sentinel  monitor （被监控的名称）  host  port    1
 最后面的1是监测到主机宕机后，会投出1票
2.启动哨兵

主机宕机，6379 sdown ,从机中随机选择一个服务器-----6381
哨兵日志：

+failover-state-send-slaveof-noone   ------
此时6379即使修复，也只能变成从机
优点：
1.哨兵集群。基于主从复制模式，所有的主从配置优点，它都有
2.主从可以切换，故障可以转移，系统可用性就更好
3.哨兵模式是主从模式的升级，手动到自动，更完善
缺点：
1.Redis不好在线扩容，集群容量一旦达到上限，扩容麻烦
2.实现配置麻烦
哨兵模式的全部配置：

二、Redis缓存穿透、击穿和雪崩

缓存穿透（查不到数据）：用户想要查询一个数据，发现Redis内存数据库里没有，也就是缓存没有命中，于是向 持久层的数据库查询，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，出现缓存穿透。

解决方案：布隆过滤器
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压力

但是：
1、如果空值能被缓存起来，这就意味着缓存需要更多的空间存储更多的键
2、即使对空值设置了过期时间，还是会存在缓存层和存储层的数据会有一段时间的窗口不一致
缓存击穿（访问量过大）：是指某一个key 非常热点，在不停的扛着大的并发，大并发集中对这个点进行访问，当这个key在失效的瞬间，持续的大并发就穿破缓存，直接请求数据库。
当某个key过期的瞬间，就会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：

1、设置热点数据永不过期
2、加互斥锁
使用分布式锁，保证每一个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，只需等待（对分布锁要求高）

缓存雪崩：指在某一个时间段，缓存集中过期失效，Redis宕机
比如 ：双十一零点，抢购，这波商品应该放在缓存区，假设缓存一小时，到了凌晨一点，商品缓存过期，而对于这批商品的访问，都跑到数据库中，对于数据库，产生压力峰。所有请求都会到达存储层，存储层的调用量增加，存储层狗带（缓存服务节点的宕机，对数据库服务器造成的压力不可预知）

解决：
1、redis高可用（多增加redis）
2、限流降级（通过加锁来控制数据库写缓存的线程数量）
3、数据预热（在正式部署之前，把可能的数据先访问一遍）
4、设置随机失效keys