Redis哨兵

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是什麼 吹哨人巡查監控後臺master主機是否故障，如果故障了根據投票數自動將某一個從庫轉為新主庫，繼續對外服務 能幹嘛 主從監控：監控主從Redis庫運行是否正常 消息通知：哨兵可以將故障轉移的結果發送給客戶端 故障轉移：如果Master異常，則會進行主從切換，將其中一個Slave作為新Maste ...


是什麼

吹哨人巡查監控後臺master主機是否故障，如果故障了根據投票數自動將某一個從庫轉為新主庫，繼續對外服務

能幹嘛

image-20231210103611240

  1. 主從監控：監控主從Redis庫運行是否正常

  2. 消息通知：哨兵可以將故障轉移的結果發送給客戶端

  3. 故障轉移：如果Master異常，則會進行主從切換，將其中一個Slave作為新Master

  4. 配置中心：客戶端通過連接哨兵來獲得當前Redis服務的主節點地址

案例演示

架構

  • 3個哨兵：自動監控和維護集群，不存放數據，只是吹哨人

  • 1主2從：用於數據讀取和存放

image-20231210103746230

sentinel.conf

重點參數：

  • bind：服務監聽地址，用於客戶端連接，預設本機地址

  • daemonize：是否以後臺daemon方式運行

  • protected-mode：安全保護模式

  • port：埠

  • logfile：日誌文件路徑

  • pidfile：pid文件路徑

  • dir：工作目錄

  • sentinel monitor < master-name > < ip > < redis-port > < quorum >：

    • 設置要監控的Master伺服器

    • quorum表示最少有幾個哨兵認可客觀下線，同意故障遷移的法定票數

  • sentinel auth-pass < master-name > < password >：Master設置了密碼，連接Master服務的密碼

其它參數：

  • sentinel down-after-milliseconds < master-name > < milliseconds >：指定多少毫秒之後，主節點沒有應答哨兵，此時哨兵主觀上認為主節點下線

  • sentinel parallel-syncs < master-name > < nums >：表示允許並行同步的slave個數，當Master掛了後，哨兵會選出新的Master，此時，剩餘的slave會向新的master發起同步數據

  • sentinel failover-timeout < master-name > < milliseconds >：故障轉移的超時時間，進行故障轉移時，如果超過設置的毫秒，表示故障轉移失敗

  • sentinel notification-script < master-name > < script-path > ：配置當某一事件發生時所需要執行的腳本

  • sentinel client-reconfig-script < master-name > < script-path >：客戶端重新配置主節點參數腳本

 

本次案例配置

由於硬體配置關係，本次3個哨兵都配置進同一臺機器（192.168.111.169）

sentinel26379.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26379
logfile "/myredis/sentinel26379.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26379.pid
dir /myredis
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111

sentinel26380.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26380
logfile "/myredis/sentinel26380.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26380.pid
dir "/myredis"
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111

sentinel26381.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26381
logfile "/myredis/sentinel26381.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26381.pid
dir "/myredis"
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111

  1. 先啟動一主兩從3個Redis實例，測試正常的主從複製

image-20231210110201793

設置好 replicaof < masterip> < masterport>

image-20231210110047792

設置好masterauth項訪問密碼，（6379後續可能會變成從機，故需要設置訪問新主機的密碼）不然後續可能報錯 master_link_status:down

image-20231210111418915

  1. 再啟動3個哨兵，完成監控

    redis-sentinel sentinel26379.conf --sentinel

    redis-sentinel sentinel26380.conf --sentinel

    redis-sentinel sentinel26381.conf --sentinel

  2. 手動關閉6379伺服器，模擬master掛了。

    兩台從機數據是否OK？OK！

    是否會從剩下的2台機器上選出新的master？會！

    之前宕機的master機器重啟回來，誰將是新的老大？會不會雙master衝突？已經被篡位了，回來變小弟！

  3. 關閉6379後另外兩個伺服器可能會出現以下兩種情況中的一種：

    image-20231210121628204 image-20231210121711938

    然後過幾秒鐘就會恢復正常，兩台剩餘從機中會選出新的master

by the way

配置文件內容在運行期間會發生改變，被sentinel動態更改了。

Master-Slave切換後，master_redis.conf、slave_redis.conf和sentinel.conf的內容都會發生改變，即master_redis.conf中會多一行slaveof的配置，sentinel.conf的監控目標會隨之調換。

備註

  • 哨兵本身不涉及業務，不涉及高併發，壓力不大。

  • 生產都是不同機房不同伺服器，很少出現3個哨兵全掛掉的情況。

  • 可以同時監控多個master，一行一個。

 

哨兵的運行流程和選舉原理

當一個主從配置中的master失效之後，sentinel可以選舉出一個新的master用於自動接替原master的工作，主從配置中的其他redis伺服器自動指向新的master同步數據。一般建議sentinel採取奇數台，防止某一臺sentinel無法連接到master導致誤切換。

過程：

  1. 三個哨兵一主二從，正常運行中。。。。。。

image-20231210145129271

  1. SDown主觀下線(Subjectively Down)

    SDown(主觀不可用)是單個sentinel自己主觀上檢測到的關於master的狀態，從sentinel的角度來看，如果發送了PING心跳後，在一定時間內沒有收到合法的回覆，就達到了SDown的條件。

    sentinel配置文件中的down-after-milliseconds設置了判斷主觀下線的時間長度。

    說明：

    所謂主觀下線（Subjectively Down， 簡稱 SDOWN）指的是單個Sentinel實例對伺服器做出的下線判斷，即單個sentinel認為某個服務下線（有可能是接收不到訂閱，之間的網路不通等等原因）。主觀下線就是說如果伺服器在[sentinel down-after-milliseconds]給定的毫秒數之內沒有回應PING命令或者返回一個錯誤消息， 那麼這個Sentinel會主觀的(單方面的)認為這個master不可以用了，o(╥﹏╥)o

    image-20231210145749894

    sentinel down-after-milliseconds < masterName > < timeout >

    表示master被當前sentinel實例認定為失效的間隔時間，這個配置其實就是進行主觀下線的一個依據

    master在多長時間內一直沒有給Sentine返回有效信息，則認定該master主觀下線。也就是說如果多久沒聯繫上redis-servevr，認為這個redis-server進入到失效（SDOWN）狀態。

  2. ODown客觀下線(Objectively Down)

    ODOWN需要一定數量的sentinel，多個哨兵達成一致意見才能認為一個master客觀上已經宕掉。

    說明：

    四個參數含義：

    masterName是對某個master+slave組合的一個區分標識(一套sentinel可以監聽多組master+slave這樣的組合)

    image-20231210150120320

    quorum這個參數是進行客觀下線的一個依據，法定人數/法定票數

    意思是至少有quorum個sentinel認為這個master有故障才會對這個master進行下線以及故障轉移。因為有的時候，某個sentinel節點可能因為自身網路原因導致無法連接master，而此時master並沒有出現故障，所以這就需要多個sentinel都一致認為該master有問題，才可以進行下一步操作，這就保證了公平性和高可用。

  3. 選出領導者哨兵（哨兵中選出兵王）

    當主節點被判斷客觀下線後，各個哨兵節點會進行協商，先選舉出一個領導者哨兵節點（兵王）並由該領導者節點，進行failover（故障遷移）。

    哨兵領導者（兵王）是如何選出來的？Raft演算法。

    image-20231210150614918

    監視該主節點的所有哨兵都有可能被選為領導者，選舉使用的演算法是Raft演算法；Raft演算法的基本思路是先到先得：

    即在一輪選舉中，哨兵A向B發送成為領導者的申請，如果B沒有同意過其他哨兵，則會同意A成為領導者。

  4. 由兵王開始推動故障切換流程並選出一個新的master

    1. 新主登基：某個slave被選中稱為新Master。

      規則：剩餘slave節點健康的前提下：

      1. redis.conf文件中，優先順序slave-priority或者replica-priority最高的從節點（數字越小優先順序越高）

      2. 複製偏移位置offset最大的從節點

      3. 最小的Run ID從節點（字典順序，ASCII碼）

      image-20231210150910701

    2. 群臣俯首：一朝天子一朝臣，換個碼頭重新拜

      執行slaveof no one命令讓選出來的從節點成為新的主節點，並通過slaveof命令讓其他節點成為其從節點。

      sentinel leader會對選舉出的新Master執行slaveof no one操作，將其提升為Master節點。

      sentinel leader向其他slave發送命令，讓剩餘的slave成為新的Master節點的slave。

    3. 舊主拜服：老Master回來也得低頭

      將之前已下線的老Master設置為心選出的新Master的從節點，當老Master重新上線後，它會成為新Master的從節點。

      sentinel leader會讓原來的Master降級為slave並恢復正常工作。

    上述的failover操作均由sentinel自己獨立完成，完全無需人工干預。

哨兵使用建議

  • 哨兵節點的數量應該為多個，哨兵本身應該集群，保證高可用。

  • 哨兵節點的數量應該是奇數

  • 各個哨兵節點的配置應一致

  • 如果哨兵節點部署在Docker等容器裡面，尤其要註意埠的正確映射

  • 哨兵集群+主從複製 並不能保證數據零丟失！承上啟下引出集群！

  •  

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