redis-Sentinel配置

Sentinel介紹

  • Redis的主從模式下,主節點一旦發生故障不能提供服務,須要人 工干預,將從節點晉升爲主節點,同時還須要修改客戶端配置。 對於不少應用場景這種方式沒法接受。
  • Redis從 2.8發佈了一個穩定版本的Redis Sentinel 。當前版本的 Sentinel稱爲Sentinel 2。它是使用更強大和更簡單的預測算法來重 寫初始Sentinel實現。(Redis2.6版本提供Sentinel 1版本,可是有 一些問題)
  • Sentinel(哨兵)架構解決了redis主從人工干預的問題。
  • Redis Sentinel是redis的高可用實現方案,在實際生產環境中,對 提升整個系統可用性是很是有幫助的。

Redis Sentinel

  • Redis Sentinel是一個分佈式系統,Redis Sentinel爲Redis提供高可用性。能夠在沒有人爲干預的狀況下 阻止某種類型的故障。
  • 能夠在一個架構中運行多個 Sentinel 進程(progress), 這些進程使用流言協議(gossip protocols)來 接收關於主服務器是否下線的信息, 並使用投票協議(agreement protocols)來決定是否執行自動故 障遷移, 以及選擇哪一個從服務器做爲新的主服務器。

Redis 的 Sentinel 系統用於管理多個 Redis 服務器(instance) 該系統執行如下三個任務:python

  • 監控(Monitoring): Sentinel 會不斷地按期檢查你的主服務器和從服務器是否運做正常。
  • 提醒(Notification): 當被監控的某個 Redis 服務器出現問題時, Sentinel 能夠經過 API 向管理員或者其餘應用程序發送通知。
  • 自動故障遷移(Automaticfailover): 當一個主服務器不能正常工做時, Sentinel 會開始一次自動故障遷移操做, 它會將失效主服務器的其中 一個從服務器升級爲新的主服務器, 並讓失效主服務器的其餘從服務器改成複製新的主服務器; 當客 戶端試圖鏈接失效的主服務器時, 集羣也會向客戶端返回新主服務器的地址, 使得集羣可使用新主 服務器代替失效服務器

Redis Sentinel 高可用性

  • 當主節點出現故障時redis sentinel 能自動完成故障發現和故障轉移,並通知客戶端從而實現真正的高可用。
  • Redis Sentinel是一個分佈式架構,其中包含N個Sentinel節點和Redis數 據節點,每一個Sentinel節點會對數據節點和其餘Sentinel節點進行監控, 當它返現節點不可達時,會對節點作下線標識,若是被標識的是主節 點,它還會和其餘Sentinel及誒單進行「協商」,當大多數節點都認爲主 節點不可達時,會選舉出一個Sentinel節點來完成自動故障轉移的工做, 同時會將這個變化實時通知給redis的客戶端,整個過程是自動的不需 要人工干預,有效的解決了redis的高可用問題。
  • 同時看出,Redis Sentinel包含多個Sentinel節點,這樣作帶來兩個好處:
    • 對於節點的故障判斷是由多個節點共同完成,這樣能夠有效的防止誤判斷
    • 多個Sentinel節點出現個別節點不可用,也不會影響客戶端的訪問

Sentinel的「仲裁會」

前面咱們談到,當一個master被sentinel集羣監控時,須要爲它指定一個參數,這個參數指定了當須要判決master爲不可用,而且進行failover時,所須要的sentinel數量,本文中咱們暫時稱這個參數爲票數redis

不過,當failover主備切換真正被觸發後,failover並不會立刻進行,還須要sentinel中的大多數sentinel受權後才能夠進行failover。
當ODOWN時,failover被觸發。failover一旦被觸發,嘗試去進行failover的sentinel會去得到「大多數」sentinel的受權(若是票數比大多數還要大的時候,則詢問更多的sentinel)
這個區別看起來很微妙,可是很容易理解和使用。例如,集羣中有5個sentinel,票數被設置爲2,當2個sentinel認爲一個master已經不可用了之後,將會觸發failover,可是,進行failover的那個sentinel必須先得到至少3個sentinel的受權才能夠實行failover。
若是票數被設置爲5,要達到ODOWN狀態,必須全部5個sentinel都主觀認爲master爲不可用,要進行failover,那麼得得到全部5個sentinel的受權。算法

配置版本號

爲何要先得到大多數sentinel的承認時才能真正去執行failover呢?shell

當一個sentinel被受權後,它將會得到宕掉的master的一份最新配置版本號,當failover執行結束之後,這個版本號將會被用於最新的配置。由於大多數sentinel都已經知道該版本號已經被要執行failover的sentinel拿走了,因此其餘的sentinel都不能再去使用這個版本號。這意味着,每次failover都會附帶有一個獨一無二的版本號。咱們將會看到這樣作的重要性。緩存

並且,sentinel集羣都遵照一個規則:若是sentinel A推薦sentinel B去執行failover,B會等待一段時間後,自行再次去對同一個master執行failover,這個等待的時間是經過failover-timeout配置項去配置的。從這個規則能夠看出,sentinel集羣中的sentinel不會再同一時刻併發去failover同一個master,第一個進行failover的sentinel若是失敗了,另一個將會在必定時間內進行從新進行failover,以此類推。安全

redis sentinel保證了活躍性:若是大多數sentinel可以互相通訊,最終將會有一個被受權去進行failover.
redis sentinel也保證了安全性:每一個試圖去failover同一個master的sentinel都會獲得一個獨一無二的版本號。服務器

配置傳播

一旦一個sentinel成功地對一個master進行了failover,它將會把關於master的最新配置經過廣播形式通知其它sentinel,其它的sentinel則更新對應master的配置。網絡

一個faiover要想被成功實行,sentinel必須可以向選爲master的slave發送SLAVE OF NO ONE命令,而後可以經過INFO命令看到新master的配置信息。架構

當將一個slave選舉爲master併發送SLAVE OF NO ONE`後,即便其它的slave還沒針對新master從新配置本身,failover也被認爲是成功了的,而後全部sentinels將會發布新的配置信息。併發

新配在集羣中相互傳播的方式,就是爲何咱們須要當一個sentinel進行failover時必須被受權一個版本號的緣由。

每一個sentinel使用發佈/訂閱的方式持續地傳播master的配置版本信息,配置傳播的發佈/訂閱管道是:__sentinel__:hello

由於每個配置都有一個版本號,因此以版本號最大的那個爲標準。

舉個栗子:假設有一個名爲mymaster的地址爲192.168.56.11:6379。一開始,集羣中全部的sentinel都知道這個地址,因而爲mymaster的配置打上版本號1。一段時候後mymaster死了,有一個sentinel被受權用版本號2對其進行failover。若是failover成功了,假設地址改成了192.168.56.12:6279,此時配置的版本號爲2,進行failover的sentinel會將新配置廣播給其餘的sentinel,因爲其餘sentinel維護的版本號爲1,發現新配置的版本號爲2時,版本號變大了,說明配置更新了,因而就會採用最新的版本號爲2的配置。

這意味着sentinel集羣保證了第二種活躍性:一個可以互相通訊的sentinel集羣最終會採用版本號最高且相同的配置。

SDOWN和ODOWN的更多細節

  • 主觀下線(Subjectively Down, 簡稱 SDOWN)指的是單個 Sentinel 實例對服務器作出的下線判斷。
  • 客觀下線(Objectively Down, 簡稱 ODOWN)指的是多個 Sentinel 實例在對同一個服務器作出 SDOWN 判斷, 而且經過 SENTINEL is-master-down-by-addr 命令互相交流以後, 得出的服務器下線判斷。 (一個 Sentinel 能夠經過向另外一個 Sentinel 發送 SENTINEL is-master-down-by-addr命令來詢問對方是否定爲給定的服務器已下線。)

從sentinel的角度來看,若是發送了PING心跳後,在master-down-after-milliseconds時間內沒有收到合法的回覆,就達到了SDOWN的條件。

當sentinel發送PING後,如下回復之一都被認爲是合法的:

  • PING replied with +PONG.
  • PING replied with -LOADING error.
  • PING replied with -MASTERDOWN error.
    其它任何回覆(或者根本沒有回覆)都是不合法的。

從SDOWN切換到ODOWN不須要任何一致性算法,只須要一個gossip協議:若是一個sentinel收到了足夠多的sentinel發來消息告訴它某個master已經down掉了,SDOWN狀態就會變成ODOWN狀態。若是以後master可用了,這個狀態就會相應地被清理掉。

正如以前已經解釋過了,真正進行failover須要一個受權的過程,可是全部的failover都開始於一個ODOWN狀態。

ODOWN狀態只適用於master,對於不是master的redis節點sentinel之間不須要任何協商,slaves和sentinel不會有ODOWN狀態。

每一個 Sentinel 都須要按期執行的任務

  • 每一個 Sentinel 以每秒鐘一次的頻率向它所知的主服務器、從服務器以及其餘 Sentinel 實例發送一個 PING 命令。
  • 若是一個實例(instance)距離最後一次有效回覆 PING 命令的時間超過 down-after-milliseconds 選項所指定的值, 那麼這個實例會被 Sentinel 標記爲主觀下線。 一個有效回覆能夠是: +PONG 、 -LOADING 或者 -MASTERDOWN 。
  • 若是一個主服務器被標記爲主觀下線, 那麼正在監視這個主服務器的全部 Sentinel 要以每秒一次的頻率確認主服務器的確進入了主觀下線狀態。
  • 若是一個主服務器被標記爲主觀下線, 而且有足夠數量的 Sentinel (至少要達到配置文件指定的數量)在指定的時間範圍內贊成這一判斷, 那麼這個主服務器被標記爲客觀下線。
  • 在通常狀況下, 每一個 Sentinel 會以每 10 秒一次的頻率向它已知的全部主服務器和從服務器發送 INFO 命令。 當一個主服務器被 Sentinel 標記爲客觀下線時, Sentinel 向下線主服務器的全部從服務器發送 INFO 命令的頻率會從 10 秒一次改成每秒一次。
  • 當沒有足夠數量的 Sentinel 贊成主服務器已經下線, 主服務器的客觀下線狀態就會被移除。 當主服務器從新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回覆時, 主服務器的主管下線狀態就會被移除。

Sentinel之間和Slaves之間的自動發現機制

雖然sentinel集羣中各個sentinel都互相鏈接彼此來檢查對方的可用性以及互相發送消息。可是你不用在任何一個sentinel配置任何其它的sentinel的節點。由於sentinel利用了master的發佈/訂閱機制去自動發現其它也監控了統一master的sentinel節點。

經過向名爲__sentinel__:hello的管道中發送消息來實現。

一樣,你也不須要在sentinel中配置某個master的全部slave的地址,sentinel會經過詢問master來獲得這些slave的地址的。

  • 每一個 Sentinel 會以每兩秒一次的頻率, 經過發佈與訂閱功能, 向被它監視的全部主服務器和從服務器的 __sentinel__:hello 頻道發送一條信息, 信息中包含了 Sentinel 的 IP 地址、端口號和運行 ID (runid)。
  • 每一個 Sentinel 都訂閱了被它監視的全部主服務器和從服務器的 __sentinel__:hello 頻道, 查找以前未出現過的 sentinel (looking for unknown sentinels)。 當一個 Sentinel 發現一個新的 Sentinel 時, 它會將新的 Sentinel * 添加到一個列表中, 這個列表保存了 Sentinel 已知的, 監視同一個主服務器的全部其餘 Sentinel 。
  • Sentinel 發送的信息中還包括完整的主服務器當前配置(configuration)。 若是一個 Sentinel 包含的主服務器配置比另外一個 Sentinel 發送的配置要舊, 那麼這個 Sentinel 會當即升級到新配置上。
  • 在將一個新 Sentinel 添加到監視主服務器的列表上面以前, Sentinel 會先檢查列表中是否已經包含了和要添加的 Sentinel 擁有相同運行 ID 或者相同地址(包括 IP 地址和端口號)的 Sentinel , 若是是的話, Sentinel 會先移除列表中已有的那些擁有相同運行 ID 或者相同地址的 Sentinel , 而後再添加新 Sentinel 。

網絡隔離時的一致性

redis sentinel集羣的配置的一致性模型爲最終一致性,集羣中每一個sentinel最終都會採用最高版本的配置。然而,在實際的應用環境中,有三個不一樣的角色會與sentinel打交道:

Redis實例.
Sentinel實例.
客戶端.
爲了考察整個系統的行爲咱們必須同時考慮到這三個角色。

下面有個簡單的例子,有三個主機,每一個主機分別運行一個redis和一個sentinel:

+-------------+
             | Sentinel 1  | <--- Client A
             | Redis 1 (M) |
             +-------------+
                     |
                     |
 +-------------+     |                     +------------+
 | Sentinel 2  |-----+-- / partition / ----| Sentinel 3 | <--- Client B
 | Redis 2 (S) |                           | Redis 3 (M)|
 +-------------+                           +------------+

在這個系統中,初始狀態下redis3是master, redis1和redis2是slave。以後redis3所在的主機網絡不可用了,sentinel1和sentinel2啓動了failover並把redis1選舉爲master。

Sentinel集羣的特性保證了sentinel1和sentinel2獲得了關於master的最新配置。可是sentinel3依然持着的是就的配置,由於它與外界隔離了。

當網絡恢復之後,咱們知道sentinel3將會更新它的配置。可是,若是客戶端所鏈接的master被網絡隔離,會發生什麼呢?

客戶端將依然能夠向redis3寫數據,可是當網絡恢復後,redis3就會變成redis的一個slave,那麼,在網絡隔離期間,客戶端向redis3寫的數據將會丟失。

也許你不會但願這個場景發生:

若是你把redis當作緩存來使用,那麼你也許能容忍這部分數據的丟失。
但若是你把redis當作一個存儲系統來使用,你也許就沒法容忍這部分數據的丟失了。
由於redis採用的是異步複製,在這樣的場景下,沒有辦法避免數據的丟失。然而,你能夠經過如下配置來配置redis3和redis1,使得數據不會丟失。

min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 10

經過上面的配置,當一個redis是master時,若是它不能向至少一個slave寫數據(上面的min-slaves-to-write指定了slave的數量),它將會拒絕接受客戶端的寫請求。因爲複製是異步的,master沒法向slave寫數據意味着slave要麼斷開鏈接了,要麼不在指定時間內向master發送同步數據的請求了(上面的min-slaves-max-lag指定了這個時間)。

故障轉移

一次故障轉移操做由如下步驟組成:

  • 發現主服務器已經進入客觀下線狀態。
  • 對咱們的當前紀元進行自增(詳情請參考 Raft leader election ), 並嘗試在這個紀元中當選。
  • 若是當選失敗, 那麼在設定的故障遷移超時時間的兩倍以後, 從新嘗試當選。 若是當選成功, 那麼執行如下步驟。
  • 選出一個從服務器,並將它升級爲主服務器。
  • 向被選中的從服務器發送 SLAVEOF NO ONE 命令,讓它轉變爲主服務器。
  • 經過發佈與訂閱功能, 將更新後的配置傳播給全部其餘 Sentinel , 其餘 Sentinel 對它們本身的配置進行更新。
  • 向已下線主服務器的從服務器發送 SLAVEOF 命令, 讓它們去複製新的主服務器。
  • 當全部從服務器都已經開始複製新的主服務器時, 領頭 Sentinel 終止此次故障遷移操做。
每當一個 Redis 實例被從新配置(reconfigured) —— 不管是被設置成主服務器、從服務器、又或者被設置成其餘主服務器的從服務器 —— Sentinel 都會向被從新配置的實例發送一個 CONFIG REWRITE 命令, 從而確保這些配置會持久化在硬盤裏。

Sentinel 使用如下規則來選擇新的主服務器:

  • 在失效主服務器屬下的從服務器當中, 那些被標記爲主觀下線、已斷線、或者最後一次回覆 PING 命令的時間大於五秒鐘的從服務器都會被淘汰。
  • 在失效主服務器屬下的從服務器當中, 那些與失效主服務器鏈接斷開的時長超過 down-after 選項指定的時長十倍的從服務器都會被淘汰。
  • 在經歷了以上兩輪淘汰以後剩下來的從服務器中, 咱們選出複製偏移量(replication offset)最大的那個從服務器做爲新的主服務器; 若是複製偏移量不可用, 或者從服務器的複製偏移量相同, 那麼帶有最小運行 ID 的那個從服務器成爲新的主服務器。

Sentinel狀態持久化

snetinel的狀態會被持久化地寫入sentinel的配置文件中。每次當收到一個新的配置時,或者新建立一個配置時,配置會被持久化到硬盤中,並帶上配置的版本戳。這意味着,能夠安全的中止和重啓sentinel進程。

安裝和部署Redis Sentinel

角色 IP 端口
Master,sentinel1 192.168.56.11 6379,26379
Slave 01,sentinel2 192.168.56.12 6379,26379
Slave 02,sentinel3 192.168.56.13 6379,26379

配置 redis 集羣

cat redis_6379.conf 
protected-mode yes
bind 192.168.56.12
port 6379
daemonize yes
supervised no
pidfile "/var/run/redis_6379.pid"
loglevel notice
logfile "/data/app/redis/logs/redis_6379.log"
databases 16
dbfilename "dump_6379.rdb"
dir "/data/db/redis_6379"

配置redis實例
cd /data/app/redis/conf
啓動: /data/app/redis/bin/redis-server redis_6379.conf
檢查是否啓動: /data/app/redis/bin/redis-cli -h 192.168.56.11 -p 6379 ping
配置主從:

/data/app/redis/bin/redis-cli -h 192.168.56.12 -p 6379 
/data/app/redis/bin/redis-cli -h 192.168.56.13 -p 6379
>SLAVEOF 192.168.56.11 6379
>CONFIG REWRITE #寫入配置文件

Master確認主從: /home/mdb/redis/src/redis-cli -h 192.168.56.11 -p 6379

role:master
connected_slaves:2 
slave0:ip=192.168.56.12,port=6379,state=online,offset=239,lag=1 slave1:ip=192.168.56.13,port=6379,state=online,offset=239,lag=1 
master_repl_offset:239

配置 Sentinel

sentinel 節點啓動有兩種方式:

  1. 使用 redis-sentinel sentinel_6379.conf
  2. 使用redis-server sentinel_6379.conf --sentinel
port 26379
daemonize no
bind 192.168.56.11
logfile "/data/app/redis/logs/sentinel_26379.log"
dir "/data/db/sentinel_26379"
sentinel monitor mymaster 192.168.56.11 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

接下來咱們將一行一行地解釋上面的配置項:

sentinel monitor mymaster 192.168.56.11 6379 2

這一行表明sentinel監控的master的名字叫作mymaster,地址爲192.168.56.11:6379,行尾最後的一個2表明什麼意思呢?咱們知道,網絡是不可靠的,有時候一個sentinel會由於網絡堵塞而誤覺得一個master redis已經死掉了,當sentinel集羣式,解決這個問題的方法就變得很簡單,只須要多個sentinel互相溝通來確認某個master是否真的死了,這個2表明,當集羣中有2個sentinel認爲master死了時,才能真正認爲該master已經不可用了。(sentinel集羣中各個sentinel也有互相通訊,經過gossip協議)。

除了第一行配置,咱們發現剩下的配置都有一個統一的格式:

sentinel <option_name> <master_name> <option_value>

接下來咱們根據上面格式中的option_name一個一個來解釋這些配置項:

down-after-milliseconds

sentinel會向master發送心跳PING來確認master是否存活,若是master在「必定時間範圍」內不迴應PONG 或者是回覆了一個錯誤消息,那麼這個sentinel會主觀地(單方面地)認爲這個master已經不可用了(subjectively down, 也簡稱爲SDOWN)。而這個down-after-milliseconds就是用來指定這個「必定時間範圍」的,單位是毫秒。
不過須要注意的是,這個時候sentinel並不會立刻進行failover主備切換,這個sentinel還須要參考sentinel集羣中其餘sentinel的意見,若是超過某個數量的sentinel也主觀地認爲該master死了,那麼這個master就會被客觀地(注意哦,此次不是主觀,是客觀,與剛纔的subjectively down相對,此次是objectively down,簡稱爲ODOWN)認爲已經死了。須要一塊兒作出決定的sentinel數量在上一條配置中進行配置。

parallel-syncs

在發生failover主備切換時,這個選項指定了最多能夠有多少個slave同時對新的master進行同步,這個數字越小,完成failover所需的時間就越長,可是若是這個數字越大,就意味着越多的slave由於replication而不可用。能夠經過將這個值設爲 1 來保證每次只有一個slave處於不能處理命令請求的狀態。
其餘配置項在sentinel.conf中都有很詳細的解釋。
全部的配置均可以在運行時用命令SENTINEL SET command動態修改。

啓動: /data/app/redis/bin/redis-sentinel /data/app/redis/conf/sentinel_26379.conf

cat ../logs/sentinel_26379.log
99344:X 16 Oct 16:20:59.156 # Sentinel ID is f16a463d7387bf71f5ebce0c969d01d5bd802ac4
99344:X 16 Oct 16:20:59.156 # +monitor master mymaster 192.168.56.11 6379 quorum 2
99344:X 16 Oct 16:20:59.156 * +slave slave 192.168.56.12:6379 192.168.56.12 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
99344:X 16 Oct 16:20:59.157 * +slave slave 192.168.56.13:6379 192.168.56.13 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
99344:X 16 Oct 16:21:01.087 * +sentinel sentinel eb2582f3d12d8ed7710a94e6555a858047a91d2e 192.168.56.12 26379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
99344:X 16 Oct 16:21:01.119 * +sentinel sentinel 2a716b1f6e6e9ab6688a99160e7a6616b913336b 192.168.56.13 26379 @ mymaster 192.168.56.11 6379

當全部節點啓動之後,配置文件發生了變化,sentinel發現了從節點和其他的 sentinel 節點 去掉了默認的故障轉移,複製參數,

port 26379
daemonize no
bind 192.168.56.12
logfile "/data/app/redis/logs/sentinel_26379.log"
dir "/data/db/sentinel_26379"
sentinel myid eb2582f3d12d8ed7710a94e6555a858047a91d2e
sentinel monitor mymaster 192.168.56.13 6379 2
sentinel config-epoch mymaster 1
sentinel leader-epoch mymaster 1
# Generated by CONFIG REWRITE
sentinel known-slave mymaster 192.168.56.12 6379
sentinel known-slave mymaster 192.168.56.11 6379
sentinel known-sentinel mymaster 192.168.56.11 26379 f16a463d7387bf71f5ebce0c969d01d5bd802ac4
sentinel known-sentinel mymaster 192.168.56.13 26379 2a716b1f6e6e9ab6688a99160e7a6616b913336b
sentinel current-epoch 1

模擬故障轉移

/data/app/redis/bin/redis-cli -h 192.168.56.12 -p 26379
192.168.56.12:26379> info
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.56.11:6379,slaves=2,sentinels=3
192.168.56.12:26379> sentinel failover mymaster
OK
192.168.56.12:26379> info
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.56.13:6379,slaves=2,sentinels=3

查看 sentinel 日誌:

21808:X 16 Oct 16:24:54.045 # Executing user requested FAILOVER of 'mymaster'
21808:X 16 Oct 16:24:54.045 # +new-epoch 1
21808:X 16 Oct 16:24:54.045 # +try-failover master mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:54.084 # +vote-for-leader eb2582f3d12d8ed7710a94e6555a858047a91d2e 1
21808:X 16 Oct 16:24:54.084 # +elected-leader master mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:54.084 # +failover-state-select-slave master mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:54.137 # +selected-slave slave 192.168.56.13:6379 192.168.56.13 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:54.137 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 192.168.56.13:6379 192.168.56.13 6379 @ mymaster 192.168.56.11 63
79
21808:X 16 Oct 16:24:54.214 * +failover-state-wait-promotion slave 192.168.56.13:6379 192.168.56.13 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:55.177 # +promoted-slave slave 192.168.56.13:6379 192.168.56.13 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:55.177 # +failover-state-reconf-slaves master mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:55.243 * +slave-reconf-sent slave 192.168.56.12:6379 192.168.56.12 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.215 * +slave-reconf-inprog slave 192.168.56.12:6379 192.168.56.12 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.215 * +slave-reconf-done slave 192.168.56.12:6379 192.168.56.12 6379 @ mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.317 # +failover-end master mymaster 192.168.56.11 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.317 # +switch-master mymaster 192.168.56.11 6379 192.168.56.13 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.318 * +slave slave 192.168.56.12:6379 192.168.56.12 6379 @ mymaster 192.168.56.13 6379
21808:X 16 Oct 16:24:56.318 * +slave slave 192.168.56.11:6379 192.168.56.11 6379 @ mymaster 192.168.56.13 6379

模擬故障轉移
查看 sentinel 配置文件更新變化和 redis 主節點變化

sentinel monitor mymaster 192.168.56.13 6379 2
sentinel config-epoch mymaster 1
sentinel leader-epoch mymaster 1
# Generated by CONFIG REWRITE
sentinel known-slave mymaster 192.168.56.12 6379
sentinel known-slave mymaster 192.168.56.11 6379
sentinel known-sentinel mymaster 192.168.56.11 26379 f16a463d7387bf71f5ebce0c969d01d5bd802ac4
sentinel known-sentinel mymaster 192.168.56.13 26379 2a716b1f6e6e9ab6688a99160e7a6616b913336b
sentinel current-epoch 1

注意事項

  1. sentinel 節點不要部署在同一臺機器
  2. 至少不是三個且奇數個的 sentinel 節點,增長選舉的準確性由於領導者選舉須要至少一半加1個節點
  3. sentinel節點集合能夠只監控一個主節點,也能夠監控多個主節點, 儘可能使用一套sentinel監控一個主節點。
  4. sentinel的數據節點與普通的 redis 數據節點沒有區別
  5. 客戶端初始化鏈接的是 Sentinel節點集合,再也不是具體的 redis 節 點,可是Sentinel 是配置中心不是代理。

Sentinel平常運維

Sentinel經常使用命令

如下列出的是Sentinel接受的命令:

  • PING:返回PONG。
  • SENTINEL master <master name>:用於查看監控的某個Redis Master信息,包括配置和狀態等。
  • SENTINEL slaves <master name>:列出給定主服務器的全部從服務器,以及這些從服務器的當前狀態。
  • SENTINEL sentinels <master name>:查看給定主服務器的Sentinel實例列表及其狀態。
  • SENTINEL get-master-addr-by-name <master name>:返回給定名字的主服務器的IP地址和端口號。 若是這個主服務器正在執行故障轉移操做,或者針對這個主服務器的故障轉移操做已經完成,那麼這個命令返回新的主服務器的IP地址和端口號。
  • SENTINEL reset <pattern>:重置全部名字和給定模式pattern相匹配的主服務器。pattern 參數是一個Glob風格的模式。重置操做清除主服務器目前的全部狀態,包括正在執行中的故障轉移,並移除目前已經發現和關聯的,主服務器的全部從服務器和Sentinel。
  • SENTINEL failover <master name>:當主服務器失效時, 在不詢問其餘Sentinel意見的狀況下, 強制開始一次自動故障遷移(不過發起故障轉移的Sentinel會向其餘Sentinel發送一個新的配置,其餘Sentinel會根據這個配置進行相應的更新)。
  • SENTINEL reset <pattern>:強制重設全部監控的Master狀態,清除已知的Slave和Sentinel實例信息,從新獲取並生成配置文件。
  • SENTINEL failover <master name>:強制發起一次某個Master的failover,若是該Master不可訪問的話。
  • SENTINEL ckquorum <master name>:檢測Sentinel配置是否合理,failover的條件是否可能知足,主要用來檢測你的Sentinel配置是否正常。
  • SENTINEL flushconfig:強制Sentinel重寫全部配置信息到配置文件。
  • SENTINEL is-master-down-by-addr <ip> <port>:一個Sentinel能夠經過向另外一個Sentinel發送SENTINEL is-master-down-by-addr命令來詢問對方是否定爲給定的服務器已下線。

動態修改Sentinel配置

如下是一些修改sentinel配置的命令:

  • SENTINEL MONITOR <name> <ip> <port> <quorum>這個命令告訴sentinel去監聽一個新的master
  • SENTINEL REMOVE <name> 命令sentinel放棄對某個master的監聽
  • SENTINEL SET <name> <option> <value> 這個命令很像Redis的CONFIG SET命令,用來改變指定master的配置。支持多個

增長和移除Sentinel

增長新的Sentinel實例很是簡單,修改好配置文件,啓動便可,其餘Sentinel會自動發現該實例並加入集羣。若是要批量啓動一批Sentinel節點,最好以30秒的間隔一個一個啓動爲好,這樣能確保整個 Sentinel集羣的大多數可以及時感知到新節點,知足當時可能發生的選舉條件。

移除一個Sentinel實例會相對麻煩一些,由於Sentinel不會忘記已經感知到的Sentinel實例,因此最好按照下列步驟來處理:

中止將要移除的sentinel進程。
給其他的sentinel進程發送SENTINEL RESET *命令來重置狀態,忘記將要移除的sentinel,每一個進程之間間隔30秒。
確保全部sentinel對於當前存貨的sentinel數量達成一致,能夠經過SENTINEL MASTER <mastername>命令來觀察,或者查看配置文件。

刪除舊master或者不可達slave

sentinel永遠會記錄好一個Master的slaves,即便slave已經與組織失聯很久了。這是頗有用的,由於sentinel集羣必須有能力把一個恢復可用的slave進行從新配置。

而且,failover後,失效的master將會被標記爲新master的一個slave,這樣的話,當它變得可用時,就會重新master上覆制數據。

而後,有時候你想要永久地刪除掉一個slave(有可能它曾經是個master),你只須要發送一個SENTINEL RESET master命令給全部的sentinels,它們將會更新列表裏可以正確地複製master數據的slave。

發佈/訂閱

客戶端能夠向一個sentinel發送訂閱某個頻道的事件的命令,當有特定的事件發生時,sentinel會通知全部訂閱的客戶端。須要注意的是客戶端只能訂閱,不能發佈。

訂閱頻道的名字與事件的名字一致。例如,頻道名爲sdown 將會發布全部與SDOWN相關的消息給訂閱者。

若是想要訂閱全部消息,只需簡單地使用PSUBSCRIBE *

如下是全部你能夠收到的消息的消息格式,若是你訂閱了全部消息的話。第一個單詞是頻道的名字,其它是數據的格式。

注意:如下的instance details的格式是:

<instance-type> <name> <ip> <port> @ <master-name> <master-ip> <master-port>

若是這個redis實例是一個master,那麼@以後的消息就不會顯示。

+reset-master <instance details> -- 當master被重置時.
    +slave <instance details> -- 當檢測到一個slave並添加進slave列表時.
    +failover-state-reconf-slaves <instance details> -- Failover狀態變爲reconf-slaves狀態時
    +failover-detected <instance details> -- 當failover發生時
    +slave-reconf-sent <instance details> -- sentinel發送SLAVEOF命令把它從新配置時
    +slave-reconf-inprog <instance details> -- slave被從新配置爲另一個master的slave,但數據複製還未發生時。
    +slave-reconf-done <instance details> -- slave被從新配置爲另一個master的slave而且數據複製已經與master同步時。
    -dup-sentinel <instance details> -- 刪除指定master上的冗餘sentinel時 (當一個sentinel從新啓動時,可能會發生這個事件).
    +sentinel <instance details> -- 當master增長了一個sentinel時。
    +sdown <instance details> -- 進入SDOWN狀態時;
    -sdown <instance details> -- 離開SDOWN狀態時。
    +odown <instance details> -- 進入ODOWN狀態時。
    -odown <instance details> -- 離開ODOWN狀態時。
    +new-epoch <instance details> -- 當前配置版本被更新時。
    +try-failover <instance details> -- 達到failover條件,正等待其餘sentinel的選舉。
    +elected-leader <instance details> -- 被選舉爲去執行failover的時候。
    +failover-state-select-slave <instance details> -- 開始要選擇一個slave當選新master時。
    no-good-slave <instance details> -- 沒有合適的slave來擔當新master
    selected-slave <instance details> -- 找到了一個適合的slave來擔當新master
    failover-state-send-slaveof-noone <instance details> -- 當把選擇爲新master的slave的身份進行切換的時候。
    failover-end-for-timeout <instance details> -- failover因爲超時而失敗時。
    failover-end <instance details> -- failover成功完成時。
    switch-master <master name> <oldip> <oldport> <newip> <newport> -- 當master的地址發生變化時。一般這是客戶端最感興趣的消息了。
    +tilt -- 進入Tilt模式。
    -tilt -- 退出Tilt模式。

TILT 模式

redis sentinel很是依賴系統時間,例如它會使用系統時間來判斷一個PING回覆用了多久的時間。
然而,假如系統時間被修改了,或者是系統十分繁忙,或者是進程堵塞了,sentinel可能會出現運行不正常的狀況。
當系統的穩定性降低時,TILT模式是sentinel能夠進入的一種的保護模式。當進入TILT模式時,sentinel會繼續監控工做,可是它不會有任何其餘動做,它也不會去迴應is-master-down-by-addr這樣的命令了,由於它在TILT模式下,檢測失效節點的能力已經變得讓人不可信任了。
若是系統恢復正常,持續30秒鐘,sentinel就會退出TITL模式。

-BUSY狀態

注意:該功能還未實現。

當一個腳本的運行時間超過配置的運行時間時,sentinel會返回一個-BUSY 錯誤信號。若是這件事發生在觸發一個failover以前,sentinel將會發送一個SCRIPT KILL命令,若是script是隻讀的話,就能成功執行。

生產環境推薦

對於一個最小集羣,Redis應該是一個Master帶上兩個Slave,而且開啓下列選項:

min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 10

這樣能保證寫入Master的同時至少寫入一個Slave,若是出現網絡分區阻隔併發生failover的時候,能夠保證寫入的數據最終一致而不是丟失,寫入老的Master會直接失敗。

Slave能夠適當設置優先級,除了0以外(0表示永遠不提高爲Master),越小的優先級,越有可能被提示爲Master。若是Slave分佈在多個機房,能夠考慮將和Master同一個機房的Slave的優先級設置的更低以提高他被選爲新的Master的可能性。

考慮到可用性和選舉的須要,Sentinel進程至少爲3個,推薦爲5個。若是有網絡分區,應當適當分佈(好比2個在A機房, 2個在B機房,一個在C機房)等。

客戶端實現

客戶端從過去直接鏈接Redis ,變成:

先鏈接一個Sentinel實例
使用 SENTINEL get-master-addr-by-name master-name 獲取Redis地址信息。
鏈接返回的Redis地址信息,經過ROLE命令查詢是不是Master。若是是,鏈接進入正常的服務環節。不然應該斷開從新查詢。
(可選)客戶端能夠經過SENTINEL sentinels 來更新本身的Sentinel實例列表。
當Sentinel發起failover後,切換了新的Master,Sentinel會發送 CLIENT KILL TYPE normal命令給客戶端,客戶端須要主動斷開對老的Master的連接,而後從新查詢新的Master地址,再重複走上面的流程。這樣的方式仍然相對不夠實時,能夠經過Sentinel提供的Pub/Sub來更快地監聽到failover事件,加快重連。

若是須要實現讀寫分離,讀走Slave,那能夠走SENTINEL slaves 來查詢Slave列表並鏈接。

其餘
因爲Redis是異步複製,因此Sentinel其實沒法達到強一致性,它承諾的是最終一致性:最後一次failover的Redis Master贏者通吃,其餘Slave的數據將被丟棄,從新重新的Master複製數據。此外還有前面提到的分區帶來的一致性問題。

其次,Sentinel的選舉算法依賴時間,所以要確保全部機器的時間同步,若是發現時間不一致,Sentinel實現了一個TITL模式來保護系統的可用性。

from redis.sentinel import Sentinel
sentinel = Sentinel([('localhost', 26379)], socket_timeout=0.1)
print(sentinel.discover_master('mymaster'))
print(sentinel.discover_slaves('mymaster'))
master = sentinel.master_for('mymaster', socket_timeout=0.1)
master.set('foo', 'bar')
slave = sentinel.slave_for('mymaster', socket_timeout=0.1)
slave.get('foo')
'bar'
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