Redis哨兵(Sentinel)模式

一、主从复制高可用

当我们使用主从复制出现的问题

• 手动故障转移
• 写能力和存储能力受限
• 主从复制 -master 宕机故障处理

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，费事费力，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。

～哨兵模式概述

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服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。

哨兵主要有两个作用

• 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。

• 当哨兵监测到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。

故障切换(failover)的过程。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，这个现象成为主观下线。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实现切换主机，这个过程称为客观下线。这样对于客户端而言，一切都是透明的。

二、架构说明

1. 多个sentinel 发现并确认master有问题。
2. 选举出一个sentinel作为领导
3. 选出一个slave作为master
4. 通知其余的slave成为新的master的slave
5. 通知客户端主从变化
6. 等待老的master复活成新的master的slave

三、安装配置

1. 配置主从节点

• 主节点

启动命令：redis-server redis-7000.conf

配置

port 7000
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7000.pid
logfile "7000.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"

• Redis从节点

redis-server redis-7001.conf
redis-server redis-7002.conf

slave-1:

port 7002
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7002.pid
logfile "7002.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000

slave-2:

port 7001
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7001.pid
logfile "7001.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000

2. 配置开启sentinel监控主节点

• sentine 主要配置  编辑 sentinel.conf

port ${port}
dir "/opt/soft/redis/data/"
logfile "${port}.log"
// 配置监听的主服务器，这里sentinel monitor代表监控，mymaster代表服务器的名称，可以自定义，192.168.11.128代表监控的主服务器，6379代表端口，2代表只有两个或两个以上的哨兵认为主服务器不可用的时候，才会进行failover操作。
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 7000 2   
sentinel down-after-millseseconds mymaster 30000 //判断主节点时间
sentinel parallel-syncs mymaster 1    
sentinel failover-timeout mymaster 180000

启动

redis-sentinel sentinel.conf

可以使用 ps -ef|grep redis-sentinel 命令查看进程、

四、实现原理

• 故障转移     --- java实现

/**
 * 测试Redis哨兵模式
 * @author liu
 */
public class TestSentinels {
    @SuppressWarnings("resource")
    @Test
    public void testSentinel() {
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(5);
        jedisPoolConfig.setMinIdle(5);
        // 哨兵信息
        Set sentinels = new HashSet<>(Arrays.asList("127.0.0.1:26379","1127.0.0.1:26379","127.0.0.1:26379"));// 创建连接池
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels,jedisPoolConfig,"123456");// 获取客户端
        Jedis jedis = pool.getResource();// 执行两个命令
        jedis.set("mykey", "myvalue");
        String value = jedis.get("mykey");
        System.out.println(value);
    }
}

如果我们把主服务器停掉，在经过一段时间的报错后，redis集群会恢复

• 主观下线和客观下线

  • 主观下线：当前sentintel节点认为某个redis节点不可用。

  • 客观下线：所有sentinel节点认为某个redis节点不可用。

• 三个定时任务

1. 每10秒每个sentinel对master 和 slave执行info

    - 发现slave节点
    - 确认主从关系
   

2. 每2秒每个sentinel通过master节点对channel交换信息(发布订阅)

    - 通过_sentinel_:hello频道交互
    - 交互对节点的“看法”和自身信息
   

3. 每1秒每个sentinel 对其他sentinel和redis执行ping

• 领导者选举

  • 只需要一个sentinel节点完成故障转移

  • 通过sentinel is - master -down -by-addr 命令都希望成为领导者

      -1. 每个主观下线都Sentitle 节点向其他Sentinel节点发送命令，要求将它设置为领导者
    
      -2. 收到命令对Sentinel节点如果没有同一通过其他Sentinel节点发送的命令，那么就将同一该请求，否则拒绝
    
      -3. 如果该Sentinel节点发现直接的票数已经超过Sentinel集合半数且超过quorum，那么它将成为领导者
    
      -4. 如果此过程由多个Sentinel节点成为领导者，那么将来等待一段时间重新进行选举
    

• 故障转移(Sentinel领导者节点完成)

  • 1.从slave节点中选出一个 “合适点”节点作为master节点
  • 2.对上面对slave节点执行slaveof no one 命令让其成为master节点。
  • 3.向剩余的slave节点发送命令，让它们成为新的maater节点的slave节点，复制规避和parallel-syncs参数有关
  • 4.更新对原来master节点配置为slave，并保持着对其 “关注”，当其恢复后命令他去复制新对master节点

• 选择 “合适的” slave节点

  • 1.选择slave-priority(slave节点优先级)最高对slave节点，如果存在返回，不存在继续
  • 2.选择复制偏移量最大的slave节点，复制最完整，存在返回，不存在继续
  • 3.选择runId最小的slave节点

五、需要说明的问题

• 尽可能在不同物理机上和同一个网络部署Redis sentinel的所有节点
• Redis sentinel中的sentinel节点个数应该大于等于3且最好是奇数。(节点数多可以保证高可用)
• Redis sentinel中的数据节点和普通数据节点没有区别。每个sentinel节点在本质上还是一个Redis实例，只不过和Redis数据节点不同的是，其主要作用是监控Redis数据节点
• 客户端初始化时连接的是sentinel节点集合，不再是具体的Redis节点，但sentinel只是配置中心不是代理。

个人博客：http://blog.yanxiaolong.cn/