Redis哨兵（Sentinel）模式

Redis哨兵（Sentinel）模式

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1、主從複製高可用

當咱們使用主從複製出現的問題

• 手動故障轉移
• 寫能力和存儲能力受限
• 主從複製 -master 宕機故障處理

主從切換技術的方法是：當主服務器宕機後，須要手動把一臺從服務器切換爲主服務器，這就須要人工干預，費事費力，還會形成一段時間內服務不可用。這不是一種推薦的方式，更多時候，咱們優先考慮哨兵模式。

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～哨兵模式概述

哨兵模式是一種特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一個獨立的進程，做爲進程，它會獨立運行。其原理是哨兵經過發送命令，等待Redis服務器響應，從而監控運行的多個Redis實例。

哨兵主要有兩個做用

• 經過發送命令，讓Redis服務器返回監控其運行狀態，包括主服務器和從服務器。

• 當哨兵監測到master宕機，會自動將slave切換成master，而後經過發佈訂閱模式通知其餘的從服務器，修改配置文件，讓它們切換主機。

然而一個哨兵進程對Redis服務器進行監控，可能會出現問題，爲此，咱們可使用多個哨兵進行監控。各個哨兵之間還會進行監控，這樣就造成了多哨兵模式。

故障切換（failover）的過程。假設主服務器宕機，哨兵1先檢測到這個結果，系統並不會立刻進行failover過程，僅僅是哨兵1主觀的認爲主服務器不可用，這個現象成爲主觀下線。當後面的哨兵也檢測到主服務器不可用，而且數量達到必定值時，那麼哨兵之間就會進行一次投票，投票的結果由一個哨兵發起，進行failover操做。切換成功後，就會經過發佈訂閱模式，讓各個哨兵把本身監控的從服務器實現切換主機，這個過程稱爲客觀下線。這樣對於客戶端而言，一切都是透明的。

2、架構說明

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1. 多個sentinel 發現並確認master有問題。
2. 選舉出一個sentinel做爲領導
3. 選出一個slave做爲master
4. 通知其他的slave成爲新的master的slave
5. 通知客戶端主從變化
6. 等待老的master復活成新的master的slave

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3、安裝配置

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1. 配置主從節點

• 主節點

啓動命令：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從節點

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

1. 配置開啓sentinel監控主節點

• sentine 主要配置  編輯 sentinel.conf

port ${port}
dir "/opt/soft/redis/data/"
logfile "${port}.log"
// 配置監聽的主服務器，這裏sentinel monitor表明監控，mymaster表明服務器的名稱，能夠自定義，192.168.11.128表明監控的主服務器，6379表明端口，2表明只有兩個或兩個以上的哨兵認爲主服務器不可用的時候，纔會進行failover操做。
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 7000 2   
sentinel down-after-millseseconds mymaster 30000 //判斷主節點時間
sentinel parallel-syncs mymaster 1    
sentinel failover-timeout mymaster 180000

啓動

redis-sentinel sentinel.conf

可使用 ps -ef|grep redis-sentinel 命令查看進程、

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4、實現原理

• 故障轉移     --- java實現

/**
 * 測試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<String> sentinels = new HashSet<>(Arrays.asList("127.0.0.1:26379","1127.0.0.1:26379","127.0.0.1:26379"));
        // 建立鏈接池
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels,jedisPoolConfig,"123456");
        // 獲取客戶端
        Jedis jedis = pool.getResource();
        // 執行兩個命令
        jedis.set("mykey", "myvalue");
        String value = jedis.get("mykey");
        System.out.println(value);
    }
}

若是咱們把主服務器停掉，在通過一段時間的報錯後，redis集羣會恢復

• 主觀下線和客觀下線

  • 主觀下線：當前sentintel節點認爲某個redis節點不可用。

  • 客觀下線：全部sentinel節點認爲某個redis節點不可用。

• 三個定時任務

1. 每10秒每一個sentinel對master 和 slave執行info

   - 發現slave節點
    - 確認主從關係
   

2. 每2秒每一個sentinel經過master節點對channel交換信息（發佈訂閱）

   - 經過_sentinel_:hello頻道交互
    - 交互對節點的「見解」和自身信息
   

3. 每1秒每一個sentinel 對其餘sentinel和redis執行ping

• 領導者選舉

  • 只須要一個sentinel節點完成故障轉移

  • 經過sentinel is - master -down -by-addr 命令都但願成爲領導者

     -1. 每一個主觀下線都Sentitle 節點向其餘Sentinel節點發送命令，要求將它設置爲領導者
      
      -2. 收到命令對Sentinel節點若是沒有同一經過其餘Sentinel節點發送的命令，那麼就將同一該請求，不然拒絕
      
      -3. 若是該Sentinel節點發現直接的票數已經超過Sentinel集合半數且超過quorum，那麼它將成爲領導者
      
      -4. 若是此過程由多個Sentinel節點成爲領導者，那麼未來等待一段時間從新進行選舉
    

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• 故障轉移（Sentinel領導者節點完成）

  • 1.從slave節點中選出一個 「合適點」節點做爲master節點
  • 2.對上面對slave節點執行slaveof no one 命令讓其成爲master節點。
  • 3.向剩餘的slave節點發送命令，讓它們成爲新的maater節點的slave節點，複製規避和parallel-syncs參數有關
  • 4.更新對原來master節點配置爲slave，並保持着對其 「關注」，當其恢復後命令他去複製新對master節點

• 選擇 「合適的」 slave節點

  • 1.選擇slave-priority（slave節點優先級）最高對slave節點，若是存在返回，不存在繼續
  • 2.選擇複製偏移量最大的slave節點，複製最完整，存在返回，不存在繼續
  • 3.選擇runId最小的slave節點

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5、須要說明的問題

• 儘量在不一樣物理機上和同一個網絡部署Redis sentinel的全部節點
• Redis sentinel中的sentinel節點個數應該大於等於3且最好是奇數。（節點數多能夠保證高可用）
• Redis sentinel中的數據節點和普通數據節點沒有區別。每一個sentinel節點在本質上仍是一個Redis實例，只不過和Redis數據節點不一樣的是，其主要做用是監控Redis數據節點
• 客戶端初始化時鏈接的是sentinel節點集合，再也不是具體的Redis節點，但sentinel只是配置中心不是代理。