Redis哨兵模式(Sentinel)
2024-06-09 05:30:57
哨兵模式
概述
主从切换技术的操作是：当主机宕机后，需要手动把一台从机切换为主机。这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。
Redis 从 2.8 开始正式提供了 Sentinel（哨兵） 架构来解决这个问题。
它是“谋朝篡位”的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从机转换为主机。
哨兵模式是一种特殊的模式，首先 Redis 提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，它会独立运行。
其原理是哨兵通过发送命令，等待 Redis 服务器响应，从而监控运行的多个 Redis 实例。
这里的哨兵有两个作用：
- 通过发送命令，让 Redis 服务器返回监控其运行状态，包括主机和从机。
- 当哨兵监测到 master 宕机，会自动将 slave 切换成 master，然后通过发布订阅模式通知其他的从机，修改配置文件，让它们切换主机。
然而一个哨兵进程对 Redis 服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。
各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式：
假设主机宕机，哨兵 1 先检测到这个结果，系统并不会马上进行 failover（故障转移） 过程，仅仅是哨兵 1 主观的认为主机不可用，这个现象称为主观下线。
当后面的哨兵也检测到主机不可用，并且数量达到一定值时，哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起，进行 failover 操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从机实现切换主机，这个过程称为客观下线。
总结哨兵模式的作用：
- 通过发送命令，让 Redis 服务器返回监控其运行状态，包括主机和从机。
- 当哨兵监测到 master 宕机，会自动将 slave 切换成 master，然后通过发布订阅模式通知其他的从机，修改配置文件，让它们切换主机。
- 各个哨兵之间会进行监控，形成多哨兵模式，达到高可用。
测试
1、配置哨兵配置文件
vim sentinel.conf
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
最后的数字1：代表主机宕机了，slave 投票看让谁接替成为主机，票数最多的就会成为主机。
2、启动哨兵
redis-sentinel RedisConfig/sentinel.conf
[root@wyc RedisConfig]# vim sentinel.conf
[root@wyc RedisConfig]# ls
redis6379.conf redis6380.conf redis6381.conf redis.conf sentinel.conf
[root@wyc RedisConfig]# cd ..
[root@wyc bin]# ls
6379.log dump6380.rdb redis-benchmark redis-cli redis-server
6380.log dump6381.rdb redis-check-aof RedisConfig
6381.log dump.rdb redis-check-rdb redis-sentinel[root@wyc bin]# redis-sentinel RedisConfig/sentinel.conf
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.429 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.429 # Redis version=7.0.5, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=3891, just started
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.429 # Configuration loaded
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.430 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.430 * monotonic clock: POSIX clock_gettime_._ _.-``__ ''-._ _.-`` `. `_. ''-._ Redis 7.0.5 (00000000/0) 64 bit.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._ ( ' , .-` | `, ) Running in sentinel mode|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 26379| `-._ `._ / _.-' | PID: 3891`-._ `-._ `-./ _.-' _.-' |`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'| | `-._`-._ _.-'_.-' | https://redis.io `-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-' |`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'| | `-._`-._ _.-'_.-' | `-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-' `-._ `-.__.-' _.-' `-._ _.-' `-.__.-' 3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.431 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.431 # Sentinel ID is bc66b03734ed320f483e355cf11ba058bf026adf
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.431 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.437 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.439 * Sentinel new configuration saved on disk
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.439 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:10:21.441 * Sentinel new configuration saved on disk
如果 master 节点断开了，这个时候会从从机中随机选择一个服务器（这里有一个投票算法）当做 master 节点。
哨兵日志：
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.437 # +sdown master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.437 # +odown master myredis 127.0.0.1 6379 #quorum 1/1
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.437 # +new-epoch 3
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.437 # +try-failover master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.445 * Sentinel new configuration saved on disk
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.445 # +vote-for-leader bc66b03734ed320f483e355cf11ba058bf026adf 3
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.445 # +elected-leader master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.445 # +failover-state-select-slave master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.522 # +selected-slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.522 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.579 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.637 * Sentinel new configuration saved on disk
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.637 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.637 # +failover-state-reconf-slaves master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:42.690 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.689 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.689 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.791 # +failover-end master myredis 127.0.0.1 6379
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.791 # +switch-master myredis 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6380
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.791 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.791 * +slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
3891:X 13 Nov 2022 14:12:43.804 * Sentinel new configuration saved on disk
3891:X 13 Nov 2022 14:13:13.817 # +sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
从哨兵日志可以看出，投票选举的结果为：端口是6380的从机成为 master 节点。
# 查看6380的主从复制信息
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=12300,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:af1c7b4eda85beb425bdf0888254b804127a153b
master_replid2:c59f73bb8c30db6aa506e4308f2f3eb14bb00196
master_repl_offset:12300
second_repl_offset:7428
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:12300
此时可以看到，6380变为 master 节点。
如果此时最开始的主机回来了，只能归并到新的主机下当作从机，这就是哨兵模式的规则。
# 哨兵日志
3891:X 13 Nov 2022 14:22:55.446 # -sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
3891:X 13 Nov 2022 14:23:05.436 * +convert-to-slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
# 查看6380的主从复制信息
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=51811,lag=0
slave1:ip=127.0.0.1,port=6379,state=online,offset=51679,lag=1
master_failover_state:no-failover
master_replid:af1c7b4eda85beb425bdf0888254b804127a153b
master_replid2:c59f73bb8c30db6aa506e4308f2f3eb14bb00196
master_repl_offset:51811
second_repl_offset:7428
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:51811# 查看6379的主从复制信息
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6380
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:64749
slave_repl_offset:64749
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:af1c7b4eda85beb425bdf0888254b804127a153b
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:64749
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:48961
repl_backlog_histlen:15789
此时可以看到，6380为主机，6379为从机。
哨兵模式的优缺点
优点：
- 哨兵集群模式是基于主从模式的，所有主从模式的优点，哨兵模式同样具有。
- 主从可以切换，故障可以转移，系统可用性更好。
- 哨兵模式是主从模式的升级，系统更健壮，可用性更高。
缺点：
- Redis 较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。
- 实现哨兵模式的配置并不简单，甚至可以说有些繁琐。
哨兵模式的全部配置
前面自定义的 sentinel.conf 只配置了一项，再来看下完整的配置内容：
# 哨兵 sentinel 实例运行的端口 默认 26379
port 26379# 哨兵 sentinel 的工作目录
dir /tmp# 哨兵 sentinel 监控的 redis 主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字：只能由字母 A-z、数字 0-9、".-_"这三个字符组成。
# quorum 配置多少个 sentinel 哨兵统一认为 master 主节点失联那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2# 当在 Redis 实例中开启了 requirepass foobared 授权密码 这样所有连接 Redis 实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵 sentinel 连接主从的密码，注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd# 指定多少毫秒之后，主节点没有应答哨兵 sentinel，此时，哨兵主观上认为主节点下线，默认 30 秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000# 这个配置项指定了在发生 failover 主备切换时最多可以有多少个 slave 同时对新的 master 进行同步
# 这个数字越小，完成 failover 所需的时间就越长
# 但是如果这个数字越大，就意味着越多的 slave 因为 replication 而不可用
# 可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个 slave 处于不能处理命令请求的状态
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
# 1. 同一个 sentinel 对同一个 master 两次 failover 之间的间隔时间
# 2. 当一个 slave 从一个错误的 master 那里同步数据开始计算时间。直到 slave 被纠正为向正确的 master 那里同步数据时。
# 3. 当想要取消一个正在进行的 failover 所需要的时间。
# 4. 当进行 failover 时，配置所有 slaves 指向新的 master 所需的最大时间。
# 不过，即使过了这个超时，slaves 依然会被正确配置为指向 master，但是就不按 parallel-syncs 所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000# SCRIPTS EXECUTION# 配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
# 对于脚本的运行结果有以下规则：
# 若脚本执行后返回 1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为 10
# 若脚本执行后返回 2，或者比 2 更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
# 如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为 1 时的行为相同。
# 一个脚本的最大执行时间为 60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个 SIGKILL 信号终止，之后重新执行。# 通知型脚本:当 sentinel 有任何警告级别的事件发生时（比如说 redis 实例的主观失效和客观失效等），将会去调用这个脚本
# 这时这个脚本应该通过邮件，SMS 等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。
# 调用该脚本时，将传给脚本两个参数，一个是事件的类型，一个是事件的描述。
# 如果 sentinel.conf 配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则 sentinel 无法正常启动成功。
# 通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个 master 由于 failover 而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于 master 地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前 <state> 总是 “failover”，<role> 是 “leader” 或者 “observer” 中的一个。
# 参数 from-ip，from-port，to-ip，to-port是用来和旧的 master 和新的 master (即旧的 slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh
以上为 Redis 哨兵模式的介绍！感谢阅读！
参考源：【狂神说Java】Redis最新超详细版教程通俗易懂
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