【Redis】哨兵(sentinel)

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以下是本篇文章正文内容

一、哨兵是什么？

哨兵巡查监控后台master主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将某一个从库转换为新主库，继续对外服务，俗称无人值守运维

作用：监控redis运行状态，包括master和slave，当master down机时，能自动将slave切换成新master

哨兵的四个功能

• 主从监控
  • 监控主从redis库运行是否正常
• 消息通知
  • 哨兵可以将故障转移的结果发送到客户端
• 故障转移
  • 如果master异常，则会进行主从切换，将其中一个slave作为新master
• 配置中心
  • 客户端通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址

Redis Sentinel架构
客户端通过哨兵集群访问redis 主从复制架构，哨兵集群对主从复制进行监视

本案例架构如下

• 3个哨兵
  • 自动监控和维护集群，不存放数据，只是监控
• 1主2从
  • 用于数据读取和存放
  • 主机后续可能会变成从机，需要设置访问新主机的密码，需要在主机conf文件设置masterauth项访问密码为111111,

二、 哨兵sentinel文件参数

• bind 服务监听地址，用于客户端连接
• daemonize 是否以后台daemon方式运行
• protected-mode 安全保护模式
• port 端口
• logfile 日志文件路径
• pidfile pid日志路径
• dir 工作目录
• sentiel monitor < master > < ip > < redis-port > < quorm >
  • 设置要监控的master
  • quorm 表示最少有几个哨兵认可客观下线，同意故障迁移的法定票数

网络是不可靠的，有时候一个sentinel会因为网络堵塞而误以为一个master redis已经死掉了，在sentinel集群环境下需要多个sentinel互相沟通来确认某个master是否真的死了，
quorum这个参数是进行客观下线的一个依据，意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障，才会对这个master进行下线以及故障转移。
因为有的时候，某个sentinel节点可能因为自身网络原因，导致无法连接master，而此时master并没有出现故障，所以，这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题，才可以进行下一步操作，这就保证了公平性和高可用。

• sentiel auth-pass 通过密码连接master

可以直接把以上参数新建一个文件sentiel.conf写进redis工作的目录（即redis.conf所在的目录）
本案例有三个哨兵，需要新建三个sentiel.conf文件

启动主从redis后，启动哨兵

redis-sentinel sentinel26379.conf --sentinel
redis-sentinel sentinel26380.conf --sentinel
redis-sentinel sentinel26381.conf --sentinel

Tip：一个哨兵可以同时监控多个redis，只需将配置文件中这些参数进行调整，需要时候可以另行搜索学习。

三、 模仿主机redis宕机

关闭6379主机redis服务器，模仿master挂了

• 两台从机的数据不会丢失

• 会从其他两台从机选出一个新的master

• 挂掉的master重连回来，直接变成新master的从机

• 本案例中的 sentinel26379.conf、sentinel26380.conf、sentinel26381.conf会在运行中进行动态更改，在conf文件末尾自动添加主从redis所需要的配置

• 在master-slave切换中，master的conf文件中会自动多一行slaveof的配置

四、哨兵运行流程和选举原理

当一个主从配置中的master失效之后，sentinel可以选举出一个新的master
用于自动接替原master的工作，主从配置中的其他redis服务器自动指向新的master同步数据。一般建议sentinel采取奇数台，防止某一台sentinel无法连接到master导致误切换

SDOWN主观下线

SDOWN 是单个sentinel 自己主观上检测到的关于master的失效状态，从sentinel的角度来看，如果发送了PING心跳后，在timeout时间内没有收到合法的回复，就达到了SDOWN的条件

sentinel配置文件中的down-after-milliseconds 设置了判断主观下线的时间长度

sentinel down-after-milliseconds <masterName> <timeout>

ODOWN客观下线

ODOWN需要一定数量的sentinel，多个哨兵达成一致意见才能认为一个master客观上已经宕机

这就用到了二、 哨兵sentinel文件参数中的sentiel monitor < master > < ip > < redis-port > < quorm >命令

quorm 表示最少有几个哨兵认可客观下线，同意故障迁移的法定票数

• 选举出领导者哨兵
  当主节点被判断客观下线以后，各个哨兵节点会进行协商，先选举出一个领导者哨兵节点并由该领导者节点进行failover（故障迁移）

  • Raft算法 选出领导者节点

监视该主节点的所有哨兵都有可能被选为领导者，选举使用的算法是Raft算法;
Raft算法的基本思路是先到先得:即在一轮选举中，哨兵A向B发送成为领导者的申请，如果B没有同意过其他哨兵，则会同意A成为领导者

• 由领导者节点开始推动故障切换并选出一个新master

  • 某个slave 成为新 master
  • 其它slave自动进行相关配置和命令修改
  • 老master回来也变为slave

• 选举新master的过程：

  • 优先级高的成为新master
  • 否则是复制偏移量大的成为新master（即谁的复制的数据多）
  • 否则看RunID，最小的为新master

以上的failover都是sentinel自己独立完成，完全无需人工干预

五、 使用建议

• 哨兵节点的数量应为多个，哨兵本身应该集群，保证高可用
• 哨兵节点的数量应该是奇数个（这是从投票机制考虑，避免相同票数导致不能决定SDOWN主观下线）
• 各个哨兵节点的配置应该一致
• 如果哨兵节点部署在Docker等容器里，要注意端口的正确映射
• 哨兵集群+主从复制，并不能保证数据零丢失（因为选举机制会有时间间隔，导致写入操作的丢失）