redis 的哨兵模式详解和实战

约定不等于承诺〃 2023-10-14 15:49 77阅读 0赞

上一次我们说到的主从复制是这样搭建的

**主机可以读，可以写**

**从机只能读，不能写**

想一想，那么我们是不是也可以这样呢？

多个 redis-server 首尾相连

那么咱们部署的时候就是 **6379 – 6380 – 6381**

此时，若主机 6379 宕机掉，6380 会不会变成主机呢？

127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:1
    slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=0,lag=1
    master_failover_state:no-failover
    master_replid:f1e3db9e5e438f5d98e4cad23f684b12d790ae56
    master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
    master_repl_offset:0
    second_repl_offset:-1
    repl_backlog_active:1
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:1
    repl_backlog_histlen:0

我们可以看到 6379 有一个从机，6380 自身也是作为从机（虽然 6380 是 6381 的主机）

**此时将 6379 宕机掉，发现 6380 仍然是 slave**

127.0.0.1:6379> shudown
    not connected>

我们人为的将 reids 6380 的服务器修改为主机，看看 6379 redis-server 起来之后，是否可以把 master 抢回去

使用 `slaveof no one` 可以将自己设置成 master

启动 6379 redis-server

redis-server /usr/local/redis/redis-6.2.5/6379.conf

**发现 6380 仍然是主机，6379 成为了光杆司令**

实际项目中，我们肯定不会采取上面和上一次文章说到的部署方式，他们抵御风险的能力太低了

因为实际生产环境中，主机宕机了，若从机没有办法成为主机的话，岂不是在主机回复之前再也不能做写入操作了吗？这是很严重的问题

下面我们来详细看看 **哨兵模式**是如何解决上述问题的

### 哨兵模式 ###

自动选举 master 的模式

#### 介绍 ####

主动切换 master 的方法是：

当主机服务器宕机后，以往的情况咱们需要手动把某一个从机服务器修改为主机服务器，需要人为处理，耗时耗力，且会造成一段时间内服务不可用的情况，这种做法是不可取的

所以有了哨兵模式，哨兵模式是 redis 2.8 版本开始真是提供的 sentinel 架构来解决上述的问题

**哨兵模式**，能够监控后台的主机服务器是否故障，若出现了故障，则会投票选举出一个从机服务器来做主机

哨兵模式是一种特殊的模式，Redis 提供了哨兵的命令

**哨兵其实是一个独立的进程**，作为进程，它会独立运行

其原理就是哨兵通过发送命令，等到 Redis 服务器响应，从而监控运行的多个 Redis 实例

#### 实际演练 ####

上图中的架构图，哨兵有 2 个作用：

*  通过发送命令，Redis 服务器返回监控状态信息，包括主服务器和从服务器的
 *  若哨兵检测到主服务器宕机，会自动将slave 切换 master，然后通过发布订阅通知其他从服务器，修改配置文件，让他成为主机

可是一个哨兵来监控一个 redis 集群，出现问题的可能性会大很多，因此，我们的哨兵也可以是集群的，每隔哨兵之间还会互相监控的，就像下面这张图

**主观下线**

例如咱们举一个例子，如果 master 服务器宕机了，那么其中一个哨兵就会检测到，系统并不会马上执行 failover 的过程，仅仅是当前这个哨兵，判断 master 不可用，这个就是**主观下线**

**客观下线**

当其他两个哨兵也发现 master 服务器不可用的时候，那么哨兵之间就会产生投票，具体的投票算法我们后续再写，投票的结构由一个哨兵发起，进行 failover 故障转移的操作，切换成功之后，就会通过发布订阅模式，让每一个监控的哨兵把自己监控的服务器切换到这个 master 服务器上， 这个就是 **客观下线**

**我们来配置和开启一个哨兵：**

同样在我们的配置文件目录，与 redis 是同级的目录下，创建一个 sentinel.conf 文件， 并写入配置，这个文件安装 redis 默认也会生成一个

如上，咱们关注的命令是

sentinel monitor mymaster   127.0.0.1   6379   1

配置一个哨兵，进行监控 redis 集群

**开启 哨兵 进程**

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:/usr/local/redis/redis-6.2.5# redis-sentinel sentinel.conf
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.187 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.187 # Redis version=6.2.5, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=18148, just started
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.187 # Configuration loaded
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.188 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
                    _._
               _.-``__ ''-._
          _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.2.5 (00000000/0) 64 bit
      .-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._
     (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode
     |`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379
     |    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 18148
      `-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'
     |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
     |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           https://redis.io
      `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
     |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|
     |    `-._`-._        _.-'_.-'    |
      `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'
          `-._    `-.__.-'    _.-'
              `-._        _.-'
                  `-.__.-'
    
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.189 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.193 # Sentinel ID is 7e01f5aa31aadb7fc54ed8ef2579c77120682dc9
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.193 # +monitor master mymaster 127.0.0.1 6379 quorum 1
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.193 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ mymaster 127.0.0.1 6379
    18148:X 26 Aug 2021 22:22:36.196 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ mymaster 127.0.0.1 6379

我们可以看到，开启哨兵进程之后，开始监控到 redis 集群，并输出了监控的 redis 的 ip 和端口

此时，咱们查看一个 master redis 服务器的信息，可以看到目前有 2 个 slave ，现在咱们让主机宕机

查看哨兵的日志，咱们可以看到 哨兵进程在 30 秒之后，开始进行投票选举主机

根据日志，我们可以看出，6379 的主机宕机之后，哨兵选举了 6381 的从机作为新的主机，自动故障恢复成功，nice

查看 6381 的 master 主机进程，查看到自己是主机，有1 个从机

由于 6379 默认配置就是 主机，因此将 6379 服务器再次启动的时候，6379 就变成了光杆司令，从机就变成了 0 个

root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-server /usr/local/redis/redis-6.2.5/6379.conf
    root@iZuf66y3tuzn4wp3h02t7pZ:~# redis-cli -p 6379
    127.0.0.1:6379> info replication
    # Replication
    role:master
    connected_slaves:0
    master_failover_state:no-failover
    master_replid:80843f8a6497705983f6463b92d71ebd451ef385
    master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
    master_repl_offset:0
    second_repl_offset:-1
    repl_backlog_active:0
    repl_backlog_size:1048576
    repl_backlog_first_byte_offset:0
    repl_backlog_histlen:0

sentinel.conf 配置文件里面的配置项也不多，下面咱们详细的一一说明一下：

#### 哨兵模式详细配置如下： ####

*  port

哨兵 sentinel 实例运行的端口 ， 默认是**26379**，如果有哨兵集群，我们还需要配置每个哨兵端口

*  dir

哨兵sentinel的工作目录

*  sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>

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

*  sentine1 auth-pass <master-name> <password>

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 down-after-mi 11i seconds <master-name> <mi 11iseconds>

指定多少毫秒之后主节点没有应答哨兵sentine1 此时哨兵主观上认为主节点下线默认30秒

*  sentinel paralle1-syncs <master-name> <numslaves>

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 failover-timeout <master-name> <milliseconds>

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 slave 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

5、默认时间是三分钟

*  sentinel notification-script <master-name> <script-path>

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

1、事件的类型

2、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

*  sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>

该配置是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> ， 是 **Teader** 或者 **observer** 中的-一个

<state> ， 一般是 **failover**

<from-ip>

<from-port>

<to-ip> <to-port>

参数 from-ip， from-port， to-ip，to-port 是用来和旧的 master 和新的 master （即旧的s lave）通信的

port 26379
    
    dir /tmp
    
    sentinel monitor mymaster   127.0.0.1   6379   2
    
    sentine1 auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passwOrd
    
    sentine1 down-after-mi 11iseconds mymaster 30000
    
    sentine1 paralle1-syncs mymaster 1
    
    sentine1 fai lover-ti meout mymaster 180000
    
    sentine1 notificati on-script mymaster /var/redis/notify. sh
    
    sentine1 client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh