傲渊山岳 发表于 2024-1-10 04:43:38

Redis 哨兵模式的原理及其搭建

1.Redis哨兵

Redis提供了哨兵(Sentinel)机制来实现主从集群的自动故障恢复。
1.1.哨兵原理

1.1.1.集群结构和作用

哨兵的结构如图:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920155126298-1677821066.jpg
哨兵的作用如下:

[*]监控:Sentinel 会不断检查您的master和slave是否按预期工作。
[*]自动故障恢复:如果master故障,Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主。
[*]通知:Sentinel充当Redis客户端的服务发现来源,当集群发生故障转移时,会将最新信息推送给Redis的客户端。
1.1.2.集群监控原理


[*]Sentinel基于心跳机制监测服务状态,每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令。
[*]主观下线:如果某sentinel节点发现某实例未在规定时间响应,则认为该实例主观下线。
[*]客观下线:若超过指定数量(quorum)的sentinel都认为该实例主观下线,则该实例客观下线。quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920155417833-1605968045.jpg
1.1.3.集群故障恢复原理

一旦发现master故障,sentinel需要在salve中选择一个作为新的master,选择依据是这样的:

[*]首先会判断slave节点与master节点断开时间长短,如果超过指定值(down-after-milliseconds * 10)则会排除该slave节点。
[*]然后判断slave节点的slave-priority值,越小优先级越高,如果是0则永不参与选举。
[*]如果slave-prority一样,则判断slave节点的offset值,越大说明数据越新,优先级越高。
[*]最后是判断slave节点的运行id大小,越小优先级越高。
当选出一个新的master后,该如何实现切换呢?
流程如下:

[*]sentinel给备选的slave1节点发送slaveof no one命令,让该节点成为master。
[*]sentinel给所有其它slave发送slaveof 192.168.150.101 7002 命令,让这些slave成为新master的从节点,开始从新的master上同步数据。
[*]最后,sentinel将故障节点标记为slave,当故障节点恢复后会自动成为新的master的slave节点
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1.1.4.总结

Sentinel的三个作用是什么?

[*]监控
[*]故障转移
[*]通知
Sentinel如何判断一个redis实例是否健康?

[*]每隔1秒发送一次ping命令,如果超过一定时间没有相向则认为是主观下线
[*]如果大多数sentinel都认为实例主观下线,则判定服务下线
故障转移步骤有哪些?

[*]首先选定一个slave作为新的master,执行slaveof no one
[*]然后让所有节点都执行slaveof 新master
[*]修改故障节点配置,添加slaveof 新master
1.2.搭建哨兵集群

1.2.1.集群结构

这里搭建一个三节点形成的Sentinel集群,来监管之前的Redis主从集群。如图:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920160839929-1039593384.jpg
三个sentinel实例信息如下:
节点IPPORTs1192.168.150.10127001s2192.168.150.10127002s3192.168.150.101270031.2.2.准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。
创建三个文件夹,名字分别叫s1、s2、s3:
# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir s1 s2 s3如图:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920161023377-1225043707.png
然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件,添加下面的内容:
port 27001
sentinel announce-ip 192.168.150.101
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"解读:

[*]port 27001:是当前sentinel实例的端口
[*]sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2:指定主节点信息

[*]mymaster:主节点名称,自定义,任意写
[*]192.168.150.101 7001:主节点的ip和端口
[*]2:选举master时的quorum值

然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中(在/tmp目录执行下列命令):
# 方式一:逐个拷贝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二:管道组合命令,一键拷贝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf修改s2、s3两个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为27002、27003:
sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf1.2.3.启动

为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:
# 第1个
redis-sentinel s1/sentinel.conf
# 第2个
redis-sentinel s2/sentinel.conf
# 第3个
redis-sentinel s3/sentinel.conf启动后:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920161141364-1114571899.png
1.2.4.测试

尝试让master节点7001宕机,查看sentinel日志:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920161206616-316398310.png
查看7003的日志:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920161224314-1809074098.png
查看7002的日志:
https://img2023.cnblogs.com/blog/1080590/202309/1080590-20230920161233259-1581739683.png

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