Redis學習筆記（十五）Sentinel(哨兵)（中）

上一篇 咱們模擬了單機器下哨兵模式的搭建，那麼接下來咱們看下哨兵模式的實現與工做。

爲何又分紅兩篇呢？由於篇幅太長（偷懶），再一個這篇主要說的是Sentinel的初始化以及信息交換，下一篇着重說下狀態檢查、Sentinel頭領選舉與故障轉移 。

啓動並初始化Sentinel

當一個Sentinel啓動時，須要執行如下步驟：

（1）初始化服務器。

由於Sentinel本事上是一個運行在特殊模式下的Redis服務器，因此啓動時的第一步也就是初始化一個普通的Redis服務器。不一樣點是在初始化的時候不會載入RDB或AOF文件。

（2）將普通的Redis服務器使用的代碼替換成Sentinel專用代碼。

端口替換Redis服務器使用redis.h/REDIS_SERVERPORT（6379）常量做爲服務器端口，而Sentinel則使用sentinel.c/REDIS_SENTINEL_PORT（26379）常量做爲服務器端口。

另外Redis服務器使用redisCommandTable服務器做爲命令表，而Sentinel則使用sentinelcmds做爲服務器的命令表，而且其中的info命令會使用Sentinel模式下專用的sentinelInfoCommand函數，而不是普通redis服務器使用的redis.c/infoCommand函數。

（3）初始化Sentinel狀態。

服務器會初始化一個sentinel.c/sentinelState結構（'Sentinel狀態'），用於保存服務器中全部和Sentinel功能有關的狀態。

struct sentinelState{
//當前紀元，用於實現故障轉移
uint64_t current_epoch;
//保存了全部被這個sentinel監視的主服務器
//字典的鍵是主服務器的名字
//字典中的值是一個指向sentinelRedisInstance結構的指針
dict *masters;
//是否進入TILT模式
int tilt;
//目前正在執行的腳本數量
int running_scripts;
//進圖TILT模式的時間
mstime_t tilt_start_time;
//一個FIFO隊列，包含了全部須要執行的用戶腳本
list *scripts_queue;
} sentinel;

（4）根據給定的配置文件，初始化Sentinel的監視主服務器列表。

sentinelRedisInstance結構（實例結構）

typedef struct sentinelRedisInstance{
//標識值，記錄了實例的類型以及該實例的當前狀態
int flag;
//實例的名稱（主服務器由用戶配置，從服務器自動設置ip:port）
char *name;
//實例的運行id
char *runid;
//配置紀元，用戶實現故障轉移
uint64_t config_epoch;
//實例的地址
//sentinelAddr *addr;
//實例無相應多少毫秒以後纔會被判斷主觀下線
mstime_t down_after_period‘；
//判斷這個實例爲客觀下線所須要支持的投票數量
int quorun;
//在執行故障轉移操做時，能夠同時對新的主服務器進行同步的從服務器數量
int parallel_syncs;
//刷新故障遷移狀態的最大時間限制
mstime_t fallover_timeout;
}  sentinelRedisInstance;

*addr 指向sentinelAddr結構：

typedef struct sentinelAddr{
char *ip;
int port;
} sentinelAddr;

根據用戶的配置初始化實例結構：

#名稱 ip port

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

#實例在相應多少毫秒以後纔會被判斷主觀下線

sentinel down-after-milliseconds mymaster 3000

sentinel failover-timeout mymaster 10000  

#在執行故障轉移操做時，能夠同時對新的主服務器進行同步的從服務器數量

sentinel parallel-syncs mymaster 1

（5）建立連向主服務器的網絡鏈接。

Sentinel將稱爲主服務器的客戶端，它能夠向主服務器發送命令，並從命令回覆中獲取相關的信息：對於被Sentinel監視的主服務器來講，Sentinel會建立兩個連向主服務器的異步網絡鏈接，一個是命令鏈接這個鏈接專門用於向主服務器發送命令，並接收命令回覆；另外一個是訂閱鏈接這個鏈接專門用於訂閱主服務器的_sentinel_:hollo頻道。

 

 獲取主服務器信息

sentinel默認會以每十秒一次的頻率，經過命令鏈接向被監視的主服務器發送INFO命令，並經過分析INFO命令的回覆來獲取主服務器的當前信息。

經過分析主服務器返回的INFO命令回覆，Sentinel能夠獲取如下兩個方面的信息：

一方面是關於主服務器自己的信息，包括run_id域記錄的服務器運行ID以及role域記錄的服務器角色；另外一方面是關於主服務器屬下的全部從服務器信息，每一個從服務器由一個「slave」字符串開頭的行記錄，每行的ip=域記錄了從服務器的IP地址，而port=域則記錄了從服務器的端口號。根據這些IP地址和端口號，Sentinel無須用戶提供從服務器的地址信息，就能夠自動發現從服務器。

主服務器 實力結構的flags屬性的值爲SRI_MASTER，而從服務器實例結構的flags屬性的值爲SRI_SLAVE。

當Sentinel發現主服務器有新的從服務器出現時，Sentinel除了會爲這個新的從服務器建立相應的實例結構外，Sentinel還會建立鏈接到從服務器的命令鏈接和訂閱鏈接。

在默認狀況下，Sentinel會以每兩秒一次的頻率，經過命令鏈接向全部被監視的主服務器和從服務器發送如下格式的命令，PUBLISH _sentinel_:hello "< s_ip > < s_port >< s_runid >< s_epoch > < m_name > < m_ip >< m_ip ><m_epoch>"。

接收來自主服務器和從服務器的頻道信息

 當Sentinel與一個主服務器或者從服務器創建起訂閱鏈接以後，Sentinel就會經過訂閱鏈接，向服務器發送如下命令：SUBSCRIBE __semtomel__:hello

 

當一個Sentinel從__sentinel__:hello頻道收到一條信息時，Sentinel會對這條信息進行分析，提取出信息中的Sentinel IP地址，Sentinel端口號，Sentinel運行ID等八個參數，並進行檢查：若是信息中記錄的Sentinel運行ID和基爾獸信息的Sentinel的運行ID相同，那麼說明這條信息時Sentinel本身發送的，Sentinel將丟棄這條信息，不作處理，反之若是記錄的Sentinel運行ID和接收消息的Sentinel的運行ID不相同，那麼說明這條信息時監視同一個服務器的其餘Sentinel發來的，接收信息的Sentinel將根據這些信息中的參數，對相應主服務器的實例結構進行更新。

Sentinel爲主服務器建立的實例結構中的sentinels字典中除了保存自己之外，還會保存一樣監視這個主服務器的其餘Sentinel的資料，其中字典鍵爲 ip:port 值爲Sentinel實例結構。

若是目標Sentinel（接收消息的Sentinel）接收到源Sentinel（發送消息的Sentinel）的消息，提取其中的參數檢查主服務器實例結構的sentinels字典中源Sentinel實例結構是否存在，若是存在則更新，不存在則建立實例結構並存儲到主服務器的sentinels字典中。而且，目標Sentinel還會建立鏈接向源Sentinel的命令鏈接，最終監視同一主服務器的多個Sentinel將造成互相鏈接的網絡。

可是Sentinel之間不對建立訂閱鏈接，這是由於Sentinel須要經過接收主服務器或者從服務器發來的頻道信息發現未知的新Sentinel，因此才須要創建訂閱鏈接，而相互已知的Sentinel只要使用命令鏈接來進行通訊就足夠了。

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天天學一點，總會有收穫。

 

下篇咱們看下Redis的Sentinel(哨兵)的狀態檢查、Sentinel頭領選舉與故障轉移。

說明：尊重做者知識產權，文中內容參考《Redis設計與實現》，僅在此作學習與你們分享。

 

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