Redis 16 哨兵模式

参考源

https://www.bilibili.com/video/BV1S54y1R7SB?spm_id_from=333.999.0.0

版本

本文章基于 Redis 6.2.6

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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。

使用

配置

受限于内存大小，这里只演示一个哨兵进程监测一个主机的情况。

在 redis 目录下新建 myconfig 目录，并创建文件 sentinel.conf

文件名必须为 sentinel.conf

[root@sail redis]# mkdir myconfig
[root@sail redis]# cd myconfig/
[root@sail myconfig]# vim sentinel.conf

编写配置

sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1

末尾的 1 代表选票达到多少时选举成功。

启动

redis-sentinel myconfig/sentinel.conf

[root@sail redis]# redis-sentinel myconfig/sentinel.conf
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.464 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.464 # Redis version=6.2.6, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=16728, just started
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.464 # Configuration loaded
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.465 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
                _._
           _.-``__ ''-._
      _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.2.6 (00000000/0) 64 bit
  .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._
 (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
 |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
 |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 16728
  `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           https://redis.io
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
 |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
 |    `-._`-._        _.-'_.-'    |
  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
      `-._    `-.__.-'    _.-'
          `-._        _.-'
              `-.__.-'                                               
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.466 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.469 # Sentinel ID is a7ebdd5f7260485b8f6108169d96910b747e3c8f
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.469 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
16728:X 08 Jun 2022 22:23:38.469 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379

主机断开

主机断开后，哨兵进程会监测到，然后发起选举，调用选举算法，最后选举 6380 为新的主机，6381 也认定其为主机。

主机恢复

之前断开的主机恢复后，哨兵进程也会检测到，但此时并不会将其再设为主机，而是设为新的主机的从机。

优缺点

优点

哨兵集群模式是基于主从模式的，所有主从的优点，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也不简单，甚至可以说有些繁琐。

完整配置

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