Redis sentinel哨兵集群
sentinel(sen/te/nou)
redis哨兵集群
作用：可以实现类似mysql的mha的相关操作，实时监控redis各个数据库的运行情况，并且在主库停止运行时，可以实现自动的故障转移，是实现redis高可用的基础

实现过程：
1、哨兵节点会定期监控整个redis数据节点运行情况
2、当发现主节点宕机时，哨兵之间会通过选举，选出一个领导节点来进行故障转移操作
3、在从节点列表中选出一个节点作为新的主节点，方法如下：
（1）过滤：“不健康”（主观下线、断线）、在规定时间（5秒）内没有回复Sentinel节点ping响应，则不会选为新的主节点，因为这个从节点可能已经宕机或者性能较差响应速度慢
（2）选择slave-priority（从优先级）最高的从节点列表（数字越小优先级越高），如果存在则返回，不存在则继续。
（3）选择复制偏移量最大的从节点，也就是看那个从库数据最新
（4）选择runid最小的从节点，因为runid每次都会随着重启而改变，所以相当于随机选择
4、领导者节点会对第一步选出来的从节点执行slaveof no one命令，使其成为主
5、领导者节点会向剩余的从节点发送命令，让他们成为新主的从节点
6、Sentinel节点集合会将原来的主节点更新为从节点并保持这对其关注，当其恢复后命令它去复制新的主节点。

实现原理：
sentiel哨兵集群其主要原理就是通过三个定时任务进行实时的监控，从而判断各个节点是否正常

主观下线：表示sentinel自己对主节点宕机的判定
当一个sentinel通过ping命令对主节做心跳检测，如果sentinel没有收到有效回复，那么该sentinel节点就会主观的认为该主节点已经停掉了，从而标记为主观下线，因为只有一个sentinel判定节点停止，所以会存在误判断的可能。

客观下线：表示多个sentinel在交流后一致判定主节点宕机
当标记为主观下线后，sentinel会加快广播包的发送频率，当同一频道内的其他sentinel收到后，也会给主节点发送心跳包检测，当超过一半的sentinel都判定主节点宕机后，那么他们会统一的将主节点标记为客观下线

领导这选举：因为有多个sentinel，如果说让其都去执行故障转移操作，则会出现冲突，所以会通过领导者算法，而选举出执行故障转移的sentinel节点，让其单独执行故障转移，大体思路如下：
（1）每个在线的Sentinel节点都有资格成为领导者，当他确认主节点主观下线时，会向其他Sentinel节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令，要求将自己设置为领导者。
（2）收到命令的节点，如果没有同意过其他节点的请求，则会同意该请求，否则拒绝。
（3）如果某一个节点的票数已经大于等于max（quorum，num（sentinels）/2+1），那么它将成为领导者
（4）如果此过程没有选举出领导者，将进入下一次选举
从以上过程可以推断出，最先发现主节点宕机的sentinel节点，将最有可能成为领导者

哨兵只能实现redis的故障转移，并不能实现高可用，高可用可以配合keepalive实现，在设置优先级的时候注意，redis中优先级数字越小优先级越高，keepalived中优先级数字越大优先级越高

Redis哨兵集群及keepalived部署
==Redis哨兵集群及keepalived部署=
主redis：192.168.40.11
从redis：192.168.40.12 192.168.40.13

192.168.40.11和192.168.40.12做keepalived高可用

=环境部署
systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum -y install gcc gcc-c++

===安装redis=
tar -xf redis-4.0.9.tar.gz
cd redis-4.0.9/
make
cd src/
#其中redis-server是服务端程序，redis-cli是客户端程序，redis.conf是redis的配置文件，redis-benchmark是redis的压力测试工具，
mkdir -p /usr/local/redis
cp -p redis-server redis-cli redis-benchmark /usr/local/redis/
cp /root/redis-4.0.9/redis.conf /usr/local/redis/
cd /usr/local/redis/
ln -s /usr/local/redis/redis-cli /usr/bin/redis

修改所有服务器的redis配置文件
#将redis监听的网卡IP改成自身对外监听的网卡IP地址
sed -i "/^bind 127.0.0.1 / s / 127.0.0.1 / / s/127.0.0.1/ /s/127.0.0.1/(ifconfig ens32 | awk 'NR2 {print $2}’)/g" /usr/local/redis/redis.conf

#关闭redis的保护模式，类似linux的安全机制，所以必须关闭
sed -i ‘/protected-mode/s/yes/no/g’ /usr/local/redis/redis.conf

#开启redis后台守护进程模式，否则redis会在前台运行
sed -i ‘/daemonize/s/no/yes/g’ /usr/local/redis/redis.conf

#设置redis密码
sed -i ‘/requirepass/s/foobared/123123/g’ /usr/local/redis/redis.conf

#将redis密码那一行得注释去掉
sed -i ‘/requirepass 123123/s/^#//g’ /usr/local/redis/redis.conf

#修改日志文件存放路径及名称
sed -i ‘/logfile/s@""@"/var/log/redis.log"@g’ /usr/local/redis/redis.conf

#修改redis最大使用内存，需要小于主机内存或等于主机内存，可使用free -m查询主机内存
sed -i ‘/maxmemory /s//500MB/g’ /usr/local/redis/redis.conf
sed -i ‘/maxmemory 500MB/s/^#//g’ /usr/local/redis/redis.conf

=主库生成redis启动脚本
cat <>/etc/init.d/redis
#!/bin/sh

chkconfig: 2345 80 90

description: Start and Stop redis

#PATH=/usr/local/bin:/sbin:/usr/bin:/bin
REDISPORT=6379
EXEC=/usr/local/redis/redis-server
REDIS_CLI=/usr/local/redis/redis-cli
PIDFILE=/var/run/redis_6379.pid
CONF="/usr/local/redis/redis.conf"
AUTH=“123123”
LISTEN_IP=$(netstat -utpln |grep redis-server |awk ‘{print $4}’|awk -F’:’ ‘{print $1}’ |uniq)

case “$1” in
start)
if [ -f $PIDFILE ]
then
echo “$PIDFILE exists, process is already running or crashed”
else
echo “Starting Redis server…”
$EXEC $CONF
fi
if [ “$?”=“0” ]
then
echo “Redis is running…”
fi
;;
stop)
if [ ! -f $PIDFILE ]
then
echo “$PIDFILE does not exist, process is not running”
else
PID=$(cat $PIDFILE)
echo “Stopping …”
$REDIS_CLI -h $LISTEN_IP -p $REDISPORT -a $AUTH SHUTDOWN
while [ -x ${PIDFILE} ]
do
echo “Waiting for Redis to shutdown …”
sleep 1
done
echo “Redis stopped”
fi
;;
restart|force-reload)
${0} stop
${0} start
;;
*)
echo “Usage: /etc/init.d/redis {start|stop|restart|force-reload}” >&2
exit 1
esac
END

chmod +x /etc/init.d/redis

======配置主从复制
=======主库配置文件优化
#如果redis作为缓存使用，可以不使用该优化，具体可根据实际情况选择

#设置slave节点的数量，如果slave节点数量少于此值，那么master节点将停止客户端的一切写请求，从而保证至少有一台从库和自己的数据时完全一致的
sed -i ‘/# min-slaves-to-write/ s/2/1/g’ redis.conf
sed -i ‘/# min-slaves-to-write/ s/#//g’ redis.conf

#master与slave之间同步数据的延迟时间，若超过此时间，master节点将停止客户端的一切写操作
sed -i ‘/# min-slaves-max-lag 10/ s/#//g’ redis.conf

#指定连接mater的密码，因为在后续的故障转移过程中，master作为从时，sentine不会自动生成新主的密码，整个架构中他们的密码是相同的，所以在这里我们提前指定好密码，方便后续故障转移后，原主库能够实现主从复制
sed -i ‘/masterauth/ s/# masterauth /masterauth 123123/g’ /usr/local/redis/redis.conf

====修改所有从库配置文件=
#指定主库IP及端口号
sed -i ‘/# slaveof/ s/# slaveof /slaveof 192.168.40.11 6379/g’ /usr/local/redis/redis.conf

#指定连接mater的密码
sed -i ‘/masterauth/ s/# masterauth /masterauth 123123/g’ /usr/local/redis/redis.conf

以上全部配置好后，启动redis，通过info replication查看主从复制是否正常=

======配置redis sentinel(配置在从库上，或配置在架构中的所有redis上)=
cd /root/redis-4.0.9/
cp src/redis-sentinel /usr/local/redis/
cp sentinel.conf /usr/local/redis/

==编辑sentinel.conf配置文件
vim /usr/local/redis/sentinel.conf

#dG将文件中的所有内容删掉，改成以下内容
port 26379 #指定sentinel端口号
dir “/var/redis/data” #指定sentinel日志存放目录

sentinel monitor kgc 192.168.40.11 6379 1 #指定主库信息，kgc表示给主库起了个名字，后面可以调用这个名字，后面是主库的IP及对应的redis监听端口，1表示当有多少个哨兵认为master失效时，master才算真正失效

sentinel down-after-milliseconds kgc 3000 #指定master失效时间，当在规定时间内，master没有回应sentinel时，则会标记为主观下线，单位毫秒，默认为3秒

sentinel auth-pass kgc 123123 #指定连接主库和从库时的密码，在设置主从复制时，应该将主库和从库的密码设置为相同

sentinel parallel-syncs kgc 1 #指定当故障转移完成之后，最多有多少个slave同时对新的master进行同步，数字越小，完成故障转移时间越长，如果数字过大，则会造成多台slave因为数据同步而无法对外提供服务

sentinel failover-timeout kgc 180000 #故障转移的超时时间，单位毫秒，如果在规定时间内没有完成故障转移，则重新连接

protected-mode no #关闭保护模式，必须要关闭，否则可能会造成无法故障转移
daemonize yes #以守护进程方式启动

=启动哨兵模式==
mkdir -p /var/redis/data
/usr/local/redis/redis-sentinel /usr/local/redis/sentinel.conf
netstat -anpt |grep 26379

#登录redis sentinel，通过info sentinel可以查看哨兵的相关信息
redis -h 192.168.40.13 -p 26379 -a 123123

=测试故障转移==
#停掉主库，然后登录任意从库，通过info replication查看主从复制信息，查看主库是否发生变化
#启动旧主redis并登录，查看主从复制信息，看自己是否成为从库
#在新主创建一个键，测试旧主是否能查看到，从而确定主从同步是否正常

#恢复原始状态，使旧主依然作为主库，用于配置后续的keepalived高可用
(1)关闭sentinel
(2)关闭所有redis
(3)修改配置文件中的slaveof
(4)修改sentinel配置文件中的主从信息

=配置keepalived高可用
====修改redis优先级，从而在后续配置高可用时可以使vip准确的漂移
#当恢复原始状态完成后，不要启动redis及sentinel，执行以下操作
#修改主库优先级，注意数字越低，级别越高
sed -i ‘/slave-priority/ s/100/98/g’ /usr/local/redis/redis.conf

#修改192.168.40.12优先级
sed -i ‘/slave-priority/ s/100/99/g’ /usr/local/redis/redis.conf

安装keepalived=
yum -y install keepalived

====修改主keepalived主配置文件=
vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
router_id redis1
}
vrrp_script redis { #调用脚本监控模块
script /opt/redis.sh #监控脚本存放位置及名称
interval 3 #健康检查时间
}

vrrp_instance VI_1 {
state SLAVE
interface ens32
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
nopreempt #不抢占参数
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script { #调用脚本监控模块
redis
}
virtual_ipaddress { #设置VIP
192.168.40.150
}
}

========修改从keepalived主配置文件=
vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
router_id redis2
}
vrrp_script redis { #调用脚本监控模块
script /opt/redis.sh #监控脚本存放位置及名称
interval 3 #健康检查时间
}

vrrp_instance VI_1 {
state SLAVE
interface ens32
virtual_router_id 51
priority 99
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script { #调用脚本监控模块
redis
}
virtual_ipaddress { #设置VIP
192.168.40.150
}
}

===生成监控脚本
====生成方式一
vim /opt/redis.sh

#!/bin/bash
IP=$(ifconfig ens32 |awk ‘NR==2 {print $2}’)
/usr/local/redis/redis-cli -h $IP -p 6379 -a 123123 -c info replication &> /dev/null
if [ $? -eq 1 ]
then
systemctl stop keepalived
else
exit 0
fi

==生成方式二
cat <> /opt/redis.sh
#!/bin/bash
IP=$(ifconfig ens32 |awk 'NR2 {print $2}’)
/usr/local/redis/redis-cli -h $IP -p 6379 -a 123123 -c info replication &> /dev/null
if [ $? -eq 1 ]
then
systemctl stop keepalived
else
exit 0
fi

EOF

=修改所有redis主配置文件中的bind IP地址=====
#由于后续需要通过VIP来实现高可用，如果bind参数依然设置为自身IP，那么则会造成redis只能实现VIP漂移，而VIP却没有实质作用，无法通过VIP来实现登录数据库，解决办法如下

#将bind参数中的IP地址改为0.0.0.0，表示监听任意IP
bind 0.0.0.0

修改所有从库的slaveof========
#将所有slaveof改为主库IP地址
slaveof 192.168.40.11 6379

修改sentinel.conf配置文件==
#将其中master的IP地址改为主库IP地址
sentinel monitor kgc 192.168.40.11 6379 1

=最终测试====
1、先启动主库，然后再依次启动所有从库
2、启动keeplived
3、启动sentinel
4、查看主库是否有VIP
5、通过-c选项，使用info replication查看主从复制状态
6、关闭主库
7、在备份库上查看VIP是否漂移到这边
8、修复损坏的主库，并查看VIP是否会被抢回来，如果不抢则表示高可用配置正确
9、在所有库上通过-c选项，使用info replication查看主从复制状态

redis -h 192.168.40.13 -p 6379 -a 123123 -c info replication

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Redis sentinel哨兵集群

chkconfig: 2345 80 90

description: Start and Stop redis

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