redis之哨兵集群

一、主从复制背景问题

Redis主从复制可将主节点数据同步给从节点，从节点此时有两个作用：

• 一旦主节点宕机，从节点作为主节点的备份可以随时顶上来。
• 扩展主节点的读能力，分担主节点读压力。

但是问题是：

• 一旦主节点宕机，从节点上位，那么需要人为修改所有应用方的主节点地址（改为新的master地址），还需要命令所有从节点复制新的主节点

那么这个问题，redis-sentinel就可以解决了

二、Redis-Sentinel

Redis-Sentinel是redis官方推荐的高可用性解决方案，
当用redis作master-slave的高可用时，如果master本身宕机，redis本身或者客户端都没有实现主从切换的功能。

而redis-sentinel就是一个独立运行的进程，用于监控多个master-slave集群，
自动发现master宕机，进行自动切换slave > master。

三、Sentinel工作方式

每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master，Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令

如果一个实例（instance）距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 选项所指定的值， 则这个实例会被 Sentinel 标记为主观下线。

如果一个Master被标记为主观下线，则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。

当有足够数量的 Sentinel（大于等于配置文件指定的值）在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态， 则Master会被标记为客观下线

在一般情况下， 每个 Sentinel 会以每 10 秒一次的频率向它已知的所有Master，Slave发送 INFO 命令

当Master被 Sentinel 标记为客观下线时，Sentinel 向下线的 Master 的所有 Slave 发送 INFO 命令的频率会从 10 秒一次改为每秒一次

若没有足够数量的 Sentinel 同意 Master 已经下线， Master 的客观下线状态就会被移除。

若 Master 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回有效回复， Master 的主观下线状态就会被移除。

主观下线和客观下线

主观下线：Subjectively Down，简称 SDOWN，指的是当前 Sentinel 实例对某个redis服务器做出的下线判断。
客观下线：Objectively Down， 简称 ODOWN，指的是多个 Sentinel 实例在对Master Server做出 SDOWN 判断，并且通过 SENTINEL is-master-down-by-addr 命令互相交流之后，得出的Master Server下线判断，然后开启failover.

SDOWN适合于Master和Slave，只要一个 Sentinel 发现Master进入了ODOWN， 这个 Sentinel 就可能会被其他 Sentinel 推选出， 并对下线的主服务器执行自动故障迁移操作。

ODOWN只适用于Master，对于Slave的 Redis 实例，Sentinel 在将它们判断为下线前不需要进行协商， 所以Slave的 Sentinel 永远不会达到ODOWN。

四、主从复制架构

五、Redis Sentinel架构

Sentinel是redis的一个进程，但是不存储数据，只是监控redis

六、redis命令

官网地址：http://redisdoc.com/

redis-cli info #查看redis数据库信息

redis-cli info replication #查看redis的复制授权信息

redis-cli info sentinel   #查看redis的哨兵信息

七、环境配置

redis的哨兵,自动的主从故障切换

# 准备3个redis数据库实例
主库：端口6379
从库：端口6380
从库：端口6381

# 准备3个redis-sentinel哨兵
redis-server redis-6379.conf
redis-server redis-6380.conf
redis-server redis-6381.conf 

# 三个哨兵同时监测主库6379的运行状况,宕机后三个哨兵根据算法选择从库中的一个切换成主库

redis数据库实例

生成数据文件夹

mkdir -p /var/redis/data/{6379,6380,6381}

主库6379配置文件redis-6379.conf

port 6379
daemonize yes
logfile "6379.log"
dbfilename "dump-6379.rdb"
dir "/var/redis/data/6379"

从库6380配置文件redis-6380.conf

port 6380
daemonize yes
logfile "6380.log"
dbfilename "dump-6380.rdb"
dir "/var/redis/data/6380"
slaveof 127.0.0.1 6379   

从库6381配置文件redis-6381.conf

port 6381
daemonize yes
logfile "6380.log"
dbfilename "dump-6380.rdb"
dir "/var/redis/data/6381"
slaveof 127.0.0.1 6379   

分别启动三个redis数据库实例

redis-server redis-6379.conf
redis-server redis-6380.conf
redis-server redis-6381.conf 

准备三个redis-sentinel哨兵的配置文件

创建配置文件

touch redis-sentinel-26379.conf
touch redis-sentinel-26380.conf
touch redis-sentinel-26381.conf

参数详解

port 26379
dir /var/redis/data/26379
logfile "26379.log"

// 当前Sentinel节点监控 127.0.0.1:6379 这个主节点
// 2代表判断主节点失败至少需要2个Sentinel节点节点同意
// mymaster是主节点的别名
sentinel monitor s20master 127.0.0.1   6379  2

//每个Sentinel节点都要定期PING命令来判断Redis数据节点和其余Sentinel节点是否可达，如果超过30000毫秒30s且没有回复，则判定不可达
sentinel down-after-milliseconds s20master 30000

//当Sentinel节点集合对主节点故障判定达成一致时，Sentinel领导者节点会做故障转移操作，选出新的主节点，
原来的从节点会向新的主节点发起复制操作，限制每次向新的主节点发起复制操作的从节点个数为1
sentinel parallel-syncs s20master 1

//故障转移超时时间为180000毫秒
sentinel failover-timeout s20master 180000
//让哨兵在后台运行
daemonize yes

注意

如果主库中设置了密码,我们需要在哨兵配置文件中加上下面的参数：

protected-mode no

sentinel auth-pass

redis-sentinel-26379.conf

port 26379
dir /var/redis/data/26379
logfile "26379.log"
sentinel monitor s20master 127.0.0.1   6379  2
sentinel down-after-milliseconds s20master 30000
sentinel parallel-syncs s20master 1
sentinel failover-timeout s20master 180000
daemonize yes

redis-sentinel-26380.conf

port 26380
dir /var/redis/data/26380
logfile "26380.log"
sentinel monitor s20master 127.0.0.1   6379  2
sentinel down-after-milliseconds s20master 30000
sentinel parallel-syncs s20master 1
sentinel failover-timeout s20master 180000
daemonize yes

redis-sentinel-26380.conf

port 26381
dir /var/redis/data/26381
logfile "26381.log"
sentinel monitor s20master 127.0.0.1   6379  2
sentinel down-after-milliseconds s20master 30000
sentinel parallel-syncs s20master 1
sentinel failover-timeout s20master 180000
daemonize yes

分别运行三个哨兵进程

redis-sentinel redis-26379.conf
redis-sentinel redis-26380.conf
redis-sentinel redis-26381.conf 

# 保证sentinel的配置正确,否则,你在启动报错后,配置文件的内容会发生变化,这是个坑!!!!

检查redis的哨兵状态

redis-cli -p 26379 info sentinel
redis-cli -p 26380 info sentinel
redis-cli -p 26381 info sentinel

sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
# 看到最后一条信息正确即成功了哨兵，哨兵主节点名字叫做s20master，状态ok，监控地址是127.0.0.0:6379，有两个从节点，3个哨兵
master0:name=s20master,status=ok,address=127.0.0.1:6379,slaves=2,sentinels=3

八、redis高可用故障实验

大致思路

• 杀掉主节点的redis进程6379端口，观察从节点是否会进行新的master选举，进行切换
• 重新恢复旧的“master”节点，查看此时的redis身份

首先查看三个redis的进程状态

检查三个节点的复制身份状态

redis-cli -p 端口 info replication

【6379】

[root@szx / 17:18:24]#redis-cli -p 6379 info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2  # 两个从库
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=837877,lag=1
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=838011,lag=0
master_replid:a4ecb61110814dc5b117db545c0c96c904990fc4
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:838011
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:838011

【6380】

[root@szx / 17:19:14]#redis-cli -p 6380 info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1   # 主库ip
master_port:6379     # 主库端口
master_link_status:up  # 状态正常
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:852447
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:a4ecb61110814dc5b117db545c0c96c904990fc4
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:852447
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:852447

【6381】

[root@szx / 17:20:27]#redis-cli -p 6381 info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:0
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:874725
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:a4ecb61110814dc5b117db545c0c96c904990fc4
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:874725
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:15
repl_backlog_histlen:874711

此时，干掉master！！！然后等待其他两个节点是否能自动被哨兵sentienl，切换为master节点

查看剩余的6380和6381的节点身份

注意：重新启动6379redis服务