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Redis哨兵(Sentinel)模式Redis哨兵(Sentinel)模式

Redis哨兵(Sentinel)模式

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## 一、主從複制高可用

當我們使用主從複制出現的問題

  • 手動故障轉移
  • 寫能力和存儲能力受限
  • 主從複制 -master 當機故障處理
    Redis哨兵(Sentinel)模式Redis哨兵(Sentinel)模式

主從切換技術的方法是:當主伺服器當機後,需要手動把一台從伺服器切換為主伺服器,這就需要人工幹預,費事費力,還會造成一段時間内服務不可用。這不是一種推薦的方式,更多時候,我們優先考慮哨兵模式。

~哨兵模式概述

哨兵模式是一種特殊的模式,首先Redis提供了哨兵的指令,哨兵是一個獨立的程序,作為程序,它會獨立運作。其原理是哨兵通過發送指令,等待Redis伺服器響應,進而監控運作的多個Redis執行個體。

哨兵主要有兩個作用

  • 通過發送指令,讓Redis伺服器傳回監控其運作狀态,包括主伺服器和從伺服器。
  • 當哨兵監測到master當機,會自動将slave切換成master,然後通過釋出訂閱模式通知其他的從伺服器,修改配置檔案,讓它們切換主機。

然而一個哨兵程序對Redis伺服器進行監控,可能會出現問題,為此,我們可以使用多個哨兵進行監控。各個哨兵之間還會進行監控,這樣就形成了多哨兵模式。

故障切換(failover)的過程。假設主伺服器當機,哨兵1先檢測到這個結果,系統并不會馬上進行failover過程,僅僅是哨兵1主觀的認為主伺服器不可用,這個現象成為主觀下線。當後面的哨兵也檢測到主伺服器不可用,并且數量達到一定值時,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操作。切換成功後,就會通過釋出訂閱模式,讓各個哨兵把自己監控的從伺服器實作切換主機,這個過程稱為客觀下線。這樣對于用戶端而言,一切都是透明的。

## 二、架構說明

Redis哨兵(Sentinel)模式Redis哨兵(Sentinel)模式
  1. 多個sentinel 發現并确認master有問題。
  2. 選舉出一個sentinel作為上司
  3. 選出一個slave作為master
  4. 通知其餘的slave成為新的master的slave
  5. 通知用戶端主從變化
  6. 等待老的master複活成新的master的slave

## 三、安裝配置

Redis哨兵(Sentinel)模式Redis哨兵(Sentinel)模式
  1. 配置主從節點
  • 主節點
啟動指令: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. 配置開啟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"
// 配置監聽的主伺服器,這裡sentinel monitor代表監控,mymaster代表伺服器的名稱,可以自定義,192.168.11.128代表監控的主伺服器,6379代表端口,2代表隻有兩個或兩個以上的哨兵認為主伺服器不可用的時候,才會進行failover操作。
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
           

啟動

redis-sentinel sentinel.conf           

可以使用 ps -ef|grep redis-sentinel 指令檢視程序、

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## 四、實作原理

  • 故障轉移 --- java實作
/**
 * 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);
        // 哨兵資訊
        Set<String> sentinels = new HashSet<>(Arrays.asList("127.0.0.1:26379","1127.0.0.1:26379","127.0.0.1:26379"));
        // 建立連接配接池
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels,jedisPoolConfig,"123456");
        // 擷取用戶端
        Jedis jedis = pool.getResource();
        // 執行兩個指令
        jedis.set("mykey", "myvalue");
        String value = jedis.get("mykey");
        System.out.println(value);
    }
}           

如果我們把主伺服器停掉,在經過一段時間的報錯後,redis叢集會恢複

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  • 主觀下線和客觀下線
    • 主觀下線:目前sentintel節點認為某個redis節點不可用。
    • 客觀下線:所有sentinel節點認為某個redis節點不可用。
  • 三個定時任務
  1. 每10秒每個sentinel對master 和 slave執行info
    - 發現slave節點
     - 确認主從關系           
  2. 每2秒每個sentinel通過master節點對channel交換資訊(釋出訂閱)
    - 通過_sentinel_:hello頻道互動
     - 互動對節點的“看法”和自身資訊           
  3. 每1秒每個sentinel 對其他sentinel和redis執行ping
  • 上司者選舉
    • 隻需要一個sentinel節點完成故障轉移
    • 通過sentinel is - master -down -by-addr 指令都希望成為上司者
      -1. 每個主觀下線都Sentitle 節點向其他Sentinel節點發送指令,要求将它設定為上司者
          
          -2. 收到指令對Sentinel節點如果沒有同一通過其他Sentinel節點發送的指令,那麼就将同一該請求,否則拒絕
          
          -3. 如果該Sentinel節點發現直接的票數已經超過Sentinel集合半數且超過quorum,那麼它将成為上司者
          
          -4. 如果此過程由多個Sentinel節點成為上司者,那麼将來等待一段時間重新進行選舉
                 
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  • 故障轉移(Sentinel上司者節點完成)
    • 1.從slave節點中選出一個 “合适點”節點作為master節點
    • 2.對上面對slave節點執行slaveof no one 指令讓其成為master節點。
    • 3.向剩餘的slave節點發送指令,讓它們成為新的maater節點的slave節點,複制規避和parallel-syncs參數有關
    • 4.更新對原來master節點配置為slave,并保持着對其 “關注”,當其恢複後指令他去複制新對master節點
  • 選擇 “合适的” slave節點
    • 1.選擇slave-priority(slave節點優先級)最高對slave節點,如果存在傳回,不存在繼續
    • 2.選擇複制偏移量最大的slave節點,複制最完整,存在傳回,不存在繼續
    • 3.選擇runId最小的slave節點

## 五、需要說明的問題

  • 盡可能在不同實體機上和同一個網絡部署Redis sentinel的所有節點
  • Redis sentinel中的sentinel節點個數應該大于等于3且最好是奇數。(節點數多可以保證高可用)
  • Redis sentinel中的資料節點和普通資料節點沒有差別。每個sentinel節點在本質上還是一個Redis執行個體,隻不過和Redis資料節點不同的是,其主要作用是監控Redis資料節點
  • 用戶端初始化時連接配接的是sentinel節點集合,不再是具體的Redis節點,但sentinel隻是配置中心不是代理。

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