Redis——9. 哨兵机制

sentinel初始化

sentinel运作

监控：如何获取主服务器，从服务器，其他哨兵的状态信息

提醒：如何与主从服务器沟通

检测下线状态：当有主服务器下线时，如何检测

自动故障迁移

1.Sentinel启动与初始化

启动命令：

redis-sentinel /path/to/your/sentinel.conf

初始化步骤：

启动服务器，使用sentinel专用代码

初始化SentinelState，建立与主服务器的连接

（1）初始化服务器

具体步骤与服务器初始化差不多，但是少了点步骤，比如不会进行RDB/AOF恢复

（2）使用sentinel专用代码

比如：

1.使用 define REDIS_SENTINEL_PORT 26379 作为端口号

2.命令表不一样，只有一些简单的命令

（3）初始化SentinelState

sentinelState专门记录与哨兵有关的状态

sentinelRedisInstance用来记录每个被监视的服务器的消息，这些服务器可以是主服务器，从服务器，或者其他sentinel。其中比较重要的属性有addr(记录这个服务器的ip+端口号)，slaves字典（记录它的从服务器），sentinels（监视它的其他sentinels）

struct sentinelState {// 当前纪元，用于实现故障转移uint64_t current_epoch;// 保存了所有被这个 sentinel 监视的主服务器// 字典的键是主服务器的名字// 字典的值则是一个指向 sentinelRedisInstance 结构的指针dict *masters;// 是否进入了 TILT 模式？int tilt;// 目前正在执行的脚本的数量int running_scripts;// 进入 TILT 模式的时间mstime_t tilt_start_time;// 最后一次执行时间处理器的时间mstime_t previous_time;// 一个 FIFO 队列，包含了所有需要执行的用户脚本list *scripts_queue;} sentinel;

struct sentinelRedisInstance {// 标识值，记录了实例的类型，以及该实例的当前状态int flags;// 实例的名字// 主服务器的名字由用户在配置文件中设置// 从服务器以及Sentinel的名字由Sentinel自动设置// 格式为ip:portchar *name;// 实例的运行IDchar *runid;// 配置纪元，用于实现故障转移unit64_t config_epoch;// 实例的地址sentinelAddr *addr;// 实例无响应多少毫秒之后才会被判断为主观下线mstime_t down_after_period;// 判断这个实例为客观下线所需的支持投票数量int quorum;// 在执行故障转移操作时，可以同事对行的主服务器进行同步的从服务器数量int parallel_syncs;// 刷新故障迁移状态的最大时限mstime_t failover_timeout;// 一个主服务器所有从服务器实例dict *slaves;// 监视这个主服务器的所有sentinels实例dict *sentinels;// ...
} sentinelRedisInstance;

（4）连接主服务器

最后一步是创建与主服务器的网络连接。sentinel会创建两个连接：命令连接+订阅连接（__sentinel__:hellp频道）

2.监控

这里监控指：sentinel维护其他主服务器，从服务器，sentinel的状态信息

（1）获取主服务器状态信息

默认每10秒给主服务器发送INFO命令，更新sentinelRedisInstance的信息。

INFO指令返回的信息如下图所示。

（2）获取从服务器状态信息

根据从主服务器那里获取的信息，再对从服务器们创建命令连接和订阅连接，并更新

默认每10秒给从服务器发送INFO命令，获取从服务器信息（如：run_id，角色role，主服务器的ip和端口，连接状态，优先级，偏移量）

（3）获取其他哨兵状态信息

由于Sentinel会用订阅模式给 __sentinel__:hello 频道发信息，每个sentinel收到该信息时：

如果判断出是自己发送的，则忽略
如果是其他sentinel发送的，则将那个sentinel更新到sentinelRedisInstance中

（4）每个主服务器的sentinelRedisInstance如下图所示

3.提醒

这里提醒是指：sentinel向其他发送消息

（1）向主服务器和从服务器发送信息

默认情况下，每2秒发送订阅信息（s_*:自己的信息，m_*:主服务器的信息）

如果发送给主服务器，那么m_*就是它的信息
如果发送给从服务器，那么m_*就是它的主服务器的信息

（2）接受主服务器和从服务器的信息

sentinel订阅了 __sentinel__:hello 频道的信息

4.检测下线状态

检查主观下线（发现某一master可能下线）——> 检查客观下线（询问其他哨兵，确定是否下线） ——> 选举领头

（1）主观下线：自己判断

Sentinel会以每秒1次的频率发送给（从服务器+主服务器+其他哨兵）PING命令。

有效回复为： PONG, LOADING, MASTERDOWN。其他都为无效回复

Sentinel配置文件中的 down-after-milliseconds指定了时间。

eg. sentinel down-after-milliseconds master 50000。

如果master在50秒内都没有进行有效回复，则sentinel认定它已经下线。并把对应的master的flags增加一个标志位 SRI_S_DOWN

（2）客观下线：询问其他

当sentinel主观判断一个主服务器下线后，为了再次确认，会向其他sentinel询问。

2.1 先向其他sentinel发送命令

SENTINEL is-master-down-by-addr <ip> <port> <current_epoch> <runid>
//ip,port为被判断下线的主服务器的ip和port
//current_epoch为配置纪元
//runid：1. * ：向其他哨兵检测客观下线
//       2. sentinel的运行id：判断完客观下线后，用于选举领头sentinel

2.2 其他sentinel的回复

<down_state>    //1代表判断主服务器已经下线；0代表未下线<leader_runid>    //*：代表检测下线的回复//runid:用于选举领头哨兵
<leader_epoch>    //当runid=*时：总是为0，无意义//选举时，有效eg.
1) 1
2) *
3) 0这个消息代表其他sentinel也同意服务器下线

2.3 收到其他sentinel的回复

当收到的回复大于一定数量（根据配置信息），该sentinel会认定该主服务器已经客观下线，再增加一个标志位 SRI_O_DOWN

配置： sentinel monitor master 127.0.0.1 6379 5

表示 >=5个时，就认定已经客观下线

（3）选举领头

当一个sentinel主观客观检测都判断主服务器下线后，会继续发送 is-master-down-by-addr 指令。

不过这次的 runid不再是*, 而是自己的id。

每个sentinel在同一个epoch中只能投一票，对最先收到的那个sentinel进行回复投票，内容如 2.2。

当某个sentinel收到的票数>n/2时（比如，n=10，则需要6票），它将成为领头哨兵

5.故障转移

流程：

（1）挑选新的主服务器

（2）让所有从服务器复制新的主服务器

（3）让原来的主服务器变成从服务器

1.选出新的主服务器

领头sentinel会选出新的主服务器，要求如下

（1）必须在线

（2）响应快的（最近与领头sentinel成功通信过的）

（3）最近与原来的主服务器保持联系的（换句话说，从服务器中保存的数据都是比较新的）

（4）如果有多个满足，则排序：优先级——offset——runid

选出新主服务器后，领头sentinel会给其发送 slaveof no one 命令

发送完后，领头sentinel会以每秒一次给它发送INFO命令，当返回的角色从slave变成master后，就确认成功了

2.修改从服务器的复制目标

给其他从服务器发送 slaveof 命令

3.将旧的主服务器变成从服务器

当旧服务器上线时，向其发送 slaveof 命令