十四.redis哨兵模式

redis哨兵模式基础是主从复制

1.概述

主从切换的技术方法：当主节点服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费时费力，还会造成一段时间内服务器不可用，这种方式不推荐，一般考虑哨兵模式。redis从2.8开始正式提供Sentinel(哨兵)架构来解决该问题。

哨兵模式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库转换为主库。

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，作为进程，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。

这里哨兵有2个作用：

• 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
• 当哨兵监测到主节点master宕机，会自动将从节点slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让他们切换主机。

但是一个哨兵进程对redis服务器进行监控，可能会出现哨兵宕机不能及时监控问题，因此，一般使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行相互监控，这样就形成了多哨兵模式(集群)。

假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象称为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么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(故障转移)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服务器实现切换主机，这个过程称为客观下线。

2.测试

1）配置哨兵配置文件sentinel.conf

# Example sentinel.conf
# 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
# shell编程
# 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 # 一般都是由运维来配置！

2）启动哨兵
执行redis-sentinel 配置文件名：

root@liumingyong-Lenovo-G40-70m:/usr/local/redis-6.2.11/bin# ./redis-sentinel /etc/redis/redis-sentinel.conf #启动哨兵
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.276 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.276 # Redis version=6.2.11, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=50812, just started
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.276 # Configuration loaded
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.277 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024).
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.277 * monotonic clock: POSIX clock_gettime_._                                                  _.-``__ ''-._                                             _.-``    `.  `_.  ''-._           Redis 6.2.11 (00000000/0) 64 bit.-`` .-```.  ```\/    _.,_ ''-._                                  (    '      ,       .-`  | `,    )     Running in sentinel mode|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'|     Port: 26379|    `-._   `._    /     _.-'    |     PID: 50812`-._    `-._  `-./  _.-'    _.-'                                   |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  |    `-._`-._        _.-'_.-'    |           https://redis.io       `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   |`-._`-._    `-.__.-'    _.-'_.-'|                                  |    `-._`-._        _.-'_.-'    |                                  `-._    `-._`-.__.-'_.-'    _.-'                                   `-._    `-.__.-'    _.-'                                       `-._        _.-'                                           `-.__.-'                                               50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.349 # Sentinel ID is ecaf063e9258cddf8b125a8a65c3e7dff6f8f6c6
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.349 # +monitor master mymaster 192.168.31.116 6379 quorum 1 #主节点的ip 端口 当前被投票数
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.378 * +slave slave 192.168.31.116:6380 192.168.31.116 6380 @ mymaster 192.168.31.116 6379 #从节点ip 端口 所属主节点ip 主节点端口
50812:X 05 Aug 2023 20:24:17.450 * +slave slave 192.168.31.116:6381 192.168.31.116 6381 @ mymaster 192.168.31.116 6379

如果master节点断开了，这个时候就会从从机中随机选择一个服务器：

哨兵日志：

如果原主机恢复了，会自动成为新主节点下的一个从节点，这是哨兵模式的规则！

注意：每个redis服务配置文件都需要配置masterpass，否则哨兵模式自动成为主节点下的一个从节点将链接主机失败

3.哨兵模式优缺点

优点：
1.哨兵集群，基于主从复制模式，具备其所有主从配置优点
2.主从可以切换，故障可以转移，系统的可用性就会更好
3.哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更健壮
缺点：
1.redis不好在线扩容，集群容量如果达到上限，在线扩容非常麻烦
2.实现哨兵模式的配置比较麻烦，有很多选择