Redis哨兵集群搭建 & RedisTemplate集成哨兵机制

男娘i 2024-03-22 11:08 84阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*   *  1.哨兵原理
     *   *  1.1.集群结构和作用
         *  1.2.集群监控原理
         *  1.3.集群故障恢复原理
         *  1.4.小结
     *  2.搭建哨兵集群
     *   *  2.1.集群结构
         *  2.2.准备实例和配置
         *  2.3.启动
         *  2.4.测试
     *  3.RedisTemplate
     *   *  3.1.导入Demo工程
         *  3.2.引入依赖
         *  3.3.配置Redis地址
         *  3.4.配置读写分离

书接上回, 我们搭建了Redis主从同步, slave节点宕机后可以找master节点同步数据, 那master节点宕机怎么办???

Redis提供了哨兵（Sentinel）机制来实现主从集群的自动故障恢复。

### 1.哨兵原理 ###

#### 1.1.集群结构和作用 ####

哨兵的结构如图：

![image-20210725154528072][]

哨兵的作用如下：

*  **监控**：Sentinel 会不断检查您的master和slave是否按预期工作
 *  **自动故障恢复**：如果master故障，Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
 *  **通知**：Sentinel充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时，会将最新信息推送给Redis的客户端

#### 1.2.集群监控原理 ####

哨兵怎么知道Redis实例状态呢?

Sentinel基于心跳机制监测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令：

*  主观下线：如果某sentinel节点发现某实例未在规定时间响应，则认为该实例**主观下线**。
 *  客观下线：若超过指定数量（quorum）的sentinel都认为该实例主观下线，则该实例**客观下线**。quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。

![f90ae2a7ad854a249163486feb4d5ae1.png][]

#### 1.3.集群故障恢复原理 ####

哨兵该选哪个slave当新的master呢?

一旦发现master故障，sentinel需要在salve中选择一个作为新的master，选择依据是这样的：

*  首先会判断slave节点与master节点断开时间长短，如果超过指定值（down-after-milliseconds \* 10）则会排除该slave节点
 *  然后判断slave节点的`slave-priority`值，越小优先级越高，如果是0则永不参与选举
 *  如果slave-prority一样，则判断slave节点的`offset`值，越大说明数据越新，优先级越高
 *  最后是判断slave节点的运行`id`大小，越小优先级越高。

当选出一个新的master后，该如何实现切换呢？

流程如下：

*  sentinel给备选的slave1节点发送`slaveof no one`命令，让该节点成为master
 *  sentinel给所有其它slave发送`slaveof 192.168.150.101 7002` 命令，让这些slave成为新master的从节点，开始从新的master上同步数据。
 *  最后，sentinel将**故障节点**标记为`slave`，当故障节点恢复后会自动成为新的master的slave节点

![image-20210725154816841][]

#### 1.4.小结 ####

Sentinel的三个作用是什么？

*  监控
 *  故障转移
 *  通知

Sentinel如何判断一个redis实例是否健康？

*  每隔1秒发送一次ping命令，如果超过一定时间没有相向则认为是主观下线
 *  如果大多数sentinel都认为实例主观下线，则判定服务下线

故障转移步骤有哪些？

*  首先选定一个slave作为新的master，执行slaveof no one
 *  然后让所有节点都执行slaveof 新master
 *  修改故障节点配置，添加slaveof 新master

### 2.搭建哨兵集群 ###

#### 2.1.集群结构 ####

这里我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群，来监管之前的Redis主从集群。如图：

![image-20210701215227018][]

三个sentinel实例信息如下：

#### 2.2.准备实例和配置 ####

要在同一台虚拟机开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。

我们创建三个文件夹，名字分别叫s1、s2、s3：

# 进入/tmp目录
    cd /tmp
    # 创建目录
    mkdir s1 s2 s3

如图：

![image-20210701215534714][]

然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件，添加下面的内容：

port 27001
    sentinel announce-ip 192.168.150.101
    sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
    sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
    sentinel failover-timeout mymaster 60000
    dir "/tmp/s1"

解读：

*  `port 27001`：是当前sentinel实例的端口
 *  `sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2`：指定主节点信息
    
     *  `mymaster`：主节点名称，自定义，任意写
     *  `192.168.150.101 7001`：主节点的ip和端口
     *  `2`：选举master时的quorum值

然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中（在/tmp目录执行下列命令）：

# 方式一：逐个拷贝
    cp s1/sentinel.conf s2
    cp s1/sentinel.conf s3
    # 方式二：管道组合命令，一键拷贝
    echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

修改s2、s3两个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为27002、27003：

sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
    sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf

#### 2.3.启动 ####

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
    redis-sentinel s1/sentinel.conf
    # 第2个
    redis-sentinel s2/sentinel.conf
    # 第3个
    redis-sentinel s3/sentinel.conf

启动后：

![image-20210701220714104][]

#### 2.4.测试 ####

尝试让master节点7001宕机，查看sentinel日志：

![image-20210701222857997][]

查看7003的日志：

![image-20210701223025709][]

查看7002的日志：

![image-20210701223131264][]

### 3.RedisTemplate ###

在Sentinel集群监管下的Redis主从集群，其节点会因为自动故障转移而发生变化，Redis的客户端必须感知这种变化，及时更新连接信息。Spring的RedisTemplate底层利用lettuce实现了节点的感知和自动切换。

下面，我们通过一个测试来实现RedisTemplate集成哨兵机制。

#### 3.1.导入Demo工程 ####

首先，我们引入课前资料提供的Demo工程：

![image-20210725155124958][]

#### 3.2.引入依赖 ####

在项目的pom文件中引入依赖：

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>

#### 3.3.配置Redis地址 ####

然后在配置文件application.yml中指定redis的sentinel相关信息：

spring:
      redis:
        sentinel:
          master: mymaster
          nodes:
            - 192.168.150.101:27001
            - 192.168.150.101:27002
            - 192.168.150.101:27003

#### 3.4.配置读写分离 ####

在项目的启动类中，添加一个新的bean：

@Bean
    public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){
        
        return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
    }

这个bean中配置的就是读写策略，包括四种：

*  MASTER：从主节点读取
 *  MASTER\_PREFERRED：优先从master节点读取，master不可用才读取replica
 *  REPLICA：从slave（replica）节点读取
 *  REPLICA \_PREFERRED：优先从slave（replica）节点读取，所有的slave都不可用才读取master

[image-20210725154528072]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/cb772701db7546b0b79d808c51baa094.png
[f90ae2a7ad854a249163486feb4d5ae1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/beb5f499495346cea490de0094fd4750.png
[image-20210725154816841]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/7b8d3ffccfa24a8093a1c05171fc2c40.png
[image-20210701215227018]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/21e017c10fb84357921a707d5106ed26.png
[image-20210701215534714]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/ea508415248e450995d1fa745f1503d2.png
[image-20210701220714104]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/0e3d36905444462aab4f64a0ee0c5f07.png
[image-20210701222857997]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/9a0219a09e154836a957d9ddc79693d8.png
[image-20210701223025709]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/f513b820cef84dc6946158c1936a7641.png
[image-20210701223131264]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/4d1cda213e6a425fa7d79091e45b0535.png
[image-20210725155124958]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/b2062efdfe8b4ed082eb917999d79c53.png