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Redis集群哨兵模式Sentinel实战

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发表于 2024-1-13 12:23:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.1  Redis哨兵模式Sentinel实战

Redis 2.8 版本开始,Redis 官方引入高可用方案:哨兵(Sentinel)模式。众所周知在 Redis 主从复制模式中,主从模式不具备自动恢复的功能,当主服务器(Master)宕机后,需要手动把从服务器(Slave)切换为主服务器。在这个过程中,需要人为干预,还会造成一段时间内服务器处于不可用状态,同时数据安全性也得不到保障。

图片4.png

Redis Sentinel 哨兵模式,它弥补了主从模式的不足。Sentinel 模式通过监控Master和Slave,获取主机上(Redis服务)的工作状态是否正常,当主机发生故障时, Sentinel 会自动进行 Failover(即故障转移),并将其监控的从机提升主服务器(Master),从而保证了系统的高可用性。

哨兵模式由两部分组成,哨兵节点和数据节点,其中哨兵节点是特殊的 Redis 节点,不存储数据;而主节点和从节点被称为是数据节点。

哨兵(Sentinel) 是一个分布式系统,你可以在一个架构中运行多个哨兵(Sentinel)进程,这些进程使用流言协议(gossipprotocols)来接收关于Master是否下线的信息,并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移,以及选择哪个Slave作为新的Master。

每个哨兵(Sentinel) 会向其它哨兵(Sentinel)、Master、Slave定时发送消息,以确认对方是否”活”着,如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应,则暂时认为对方已挂(所谓的”主观认为宕机” Subjective Down,简称sdown)。

若“哨兵群”中的多数Sentinel,都报告某一Master没响应,系统才认为该Master"彻底死亡"(即:客观上的真正down机,Objective Down,简称odown),通过一定的vote算法,从剩下的Slave节点中,选一台提升为Master,然后自动修改相关配置。

虽然哨兵(Sentinel) 释出为一个单独的可执行文件 Redis-Sentinel ,但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis服务器,你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 --Sentinel 选项来启动哨兵(Sentinel)。


1.1.1  Sentinel工作原理

Sentinel服务启动之后,会读取sentinel.conf主配置文件,并通过文件中指定的Sentinel monitor 配置寻找要监控的Master数据库。其中Master-name是由一个大小写字母、数字、和“._-”组成的数据库主库名字,为了考虑到主库的IP地址和端口可能在故障切换后发生变化,所以还需要ip和port来标示这个主库。一个哨兵可监控多个主从系统从而形成网状结构,如图所示:

图片5.png

Sentinel与监控的主库建立连接完成后,Sentinel定时执行以下操作:
  • 每10s会向Master数据库和从数据库发送INFO命令;
  • 每1s向Master、Slave以及其他哨兵节点发送PING命令;
  • 每2s向Master和Slave的__sentiel__:hello频道发送自己的信息来宣布自己的存在,同时该过程也是实现哨兵之间自动发现的基础。


Sentinel启动后,向主库发送INFO命令使得Sentinel可以获取当前主库的相关信息(包括运行的ID,复制信息、以及属于该主库的从库节点信息)。

1.1.2  Sentinel主要功能

集群监控

负责监控Redis Master和Slave进程是否正常工作;

消息通知

如果某个Redis实例有故障,那么哨兵负责发送消息作为报警通知给管理员;

故障转移

如果Master node挂掉了,会自动转移到Slave node上;

配置中心

如果故障转移发生了,会通知client客户端新的Master地址。

1.1.3  Sdown和Odown概念

要深入理解Sentinel模式主从切换过程,就要对Sdown和Odown概念有一个清晰的认识和了解。

SDOWN概念

Subjectively Down,即主观下线,指的是单个Sentinel对Redis实例作出的下线状态判断;

ODOWN概念

Objectively Down,即客户端下线,指多个 Sentinel 实例在对同一个Redis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Redis实例下线判断。

单个Sentinel 可以通过向另一个Sentinel发送Sentinel is-Master-down-by-addr 命令来询问对方是否认为给定的Redis实例已下线。从Sentinel的角度来看,如果发送了PING心跳后,在一定时间内没有收到合法的回复,就达到了SDOWN的条件。这个时间在配置中通过Master-down-after-milliseconds参数配置。

从SDOWN切换到ODOWN不需要任何一致性算法,只需要一个gossip协议:如果一个Sentinel收到了足够多的Sentinel发来消息告诉它某个Master已经down掉了,SDOWN状态就会变成ODOWN状态。如果之后Master可用了,这个状态就会相应地被清理掉。

真正进行Failover需要一个授权的过程,这个授权的过程即是leader选取过程,但是所有的Failover都开始于一个ODOWN状态。ODOWN状态只适用于Master,对于不是Master的Redis节点Sentinel之间不需要任何协商,Slave和Sentinel不会有ODOWN状态。

1.1.4  Sentinel模式实战

1) Redis哨兵模式环境,机器列表如下:

Redis哨兵:   192.168.1.148
Redis主库:   192.168.1.145
Redis从库:   192.168.1.146

2) 192.168.1.148服务器上,安装部署Redis哨兵服务,代码如下:

#下载Redis软件包;


#通过Tar解压软件包;

tar zxf redis-6.2.7.tar.gz

#Cd切换至Redis源代码目录;

cd redis-6.2.7/

#编译&安装;

make PREFIX=/usr/local/redis  install

#拷贝setninel配置文件;

cp sentinel.conf /usr/local/redis/

3) 将/usr/local/redis/bin/目录加入至环境变量配置文件/etc/profile末尾,然后Shell终端执行source /etc/profile让环境变量生效。

export PATH=/usr/local/redis/bin:PATH

4) 修改哨兵模式配置文件Sentinel.conf,设置Monitor监控的Master Redis IP和端口,信息,代码如下:

port 26379
daemonize no
pidfile /var/run/redis-sentinel.pid
logfile ""
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.1.145 6379 1
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
acllog-max-len 128
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
SENTINEL resolve-hostnames no
SENTINEL announce-hostnames no

5) Nohup后台启动Redis哨兵服务,操作命令如下:

nohup /usr/local/redis/bin/redis-sentinel /usr/local/redis/sentinel.conf &

6)根据如上操作步骤和指令,查看redis-sentinel服务状态和端口信息,如图所示:

图片6.png

7)验证Master宕机,是否将Slave角色设置为Master,同时当原来的Master启动之后,自动设置为Slave角色。如图所示:

图片7.png


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 楼主| 发表于 2024-1-13 12:31:58 | 显示全部楼层

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