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Sentinel 結(jié)構(gòu)
在 redis3.0 以前的版本要實(shí)現(xiàn)集群一般是借助哨兵 sentinel 工具來監(jiān)控 master 節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，如果 master 節(jié)點(diǎn)異常，則會做主從切換，將某一臺 slave 作為 master，哨兵的配置略微復(fù)雜，并且性能和高可用性等各方面表現(xiàn)一般，特別是在主從切換的瞬間存在訪問瞬斷的情況，而且哨兵模式只有一個主節(jié)點(diǎn)對外提供服務(wù)，沒法支持很高的并發(fā)，且單個主節(jié)點(diǎn)內(nèi)存也不宜設(shè)置得過大，否則會導(dǎo)致持久化文件過大，影響數(shù)據(jù)恢復(fù)或主從同步的效率。
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Sentinel 初始化
Sentinel(哨兵)是 Redis 高可用(high availability) 解決方案，由一個或者多個 Sentinel 實(shí)例(instance)組成的 Sentinel 系統(tǒng)(system)可以監(jiān)視一個或者多個 Redis 主服務(wù)器和其跟隨的從服務(wù)器，并且在被監(jiān)視的主服務(wù)進(jìn)入下線狀態(tài)時，自動進(jìn)行將當(dāng)前主服務(wù)器的從服務(wù)器其中一個升級為主服務(wù)器，然后將下線的主服務(wù)器設(shè)置為新主服務(wù)器的從節(jié)點(diǎn)。
Sentinel 本身我們可以理解為一個特殊的 Redis 服務(wù)器， 它也可以通過 redis-server xxx.conf --sentinel啟動。
下面是我們實(shí)驗(yàn)環(huán)境的一個 Sentinel 服務(wù)器和 Redis 服務(wù)器列表(由于實(shí)驗(yàn)都在本機(jī)進(jìn)行，我們采用端口的方式來區(qū)分多個服務(wù))，服務(wù)和端口大致如下：
|
IP |
端口 |
集群 |
|
127.0.0.1 |
6379 |
Master |
|
127.0.0.1 |
6380 |
Slave |
|
127.0.0.1 |
6381 |
Slave |
|
127.0.0.1 |
26379 |
Sentinel |
|
127.0.0.1 |
26380 |
Sentinel |
|
127.0.0.1 |
26381 |
Sentinel |
首先我們找到 Redis 的配置文件目錄，修改 redis-sentinel.conf文件中的以下參數(shù)：
# sentinel 端口
port 26381
# 后臺運(yùn)行
daemonize yes
# 監(jiān)控主服務(wù)器和有一個 slave 節(jié)點(diǎn)
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
Sentinel 啟動命令如下：
redis-server redis-sentinel-26379.conf --sentinel
redis-server redis-sentinel-26380.conf --sentinel
redis-server redis-sentinel-26381.conf --sentinel
登錄到 Sentinel 節(jié)點(diǎn), 查詢集群狀態(tài)， 使用 info命令即可。
sentinel 服務(wù)和其他 redis 服務(wù)節(jié)點(diǎn)啟動區(qū)別，就是在啟動的過程中，不會加載 RDB 或者 AOF 來還原數(shù)據(jù)。
Sentinel 和 Redis 服務(wù)之間的通訊
- _命令連接_，建立一個鏈接接收主/從服務(wù)器的回復(fù) (默認(rèn) 10 秒一次發(fā)送請求 info 信息獲取節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，故障轉(zhuǎn)移的時候會變?yōu)?1 秒一次。并且每一秒向服務(wù)器節(jié)點(diǎn)發(fā)一個 PING 命令判斷服務(wù)是否在線)。
- 訂閱鏈接，用于訂閱主服務(wù)器的 __sentinel__:hello 頻道。
我們先驗(yàn)證一下在主節(jié)點(diǎn)上查詢，執(zhí)行 SUBSCRIBE __sentinel__:hello。
主節(jié)點(diǎn)服務(wù)上的同步信息，我們可以通過 INFO 命令來查詢。
從節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上通過 INFO 命令查詢同步信息。
Sentinel 之間通訊
- 對于監(jiān)視同一個主/從服務(wù)器的多個 Sentinel 節(jié)點(diǎn)，他們會以每兩秒一次的頻率，向被監(jiān)視的服務(wù)器的 __sentinel__:hello 頻道發(fā)送消息來宣告自己存在。
- Sentinel 之間不會創(chuàng)建訂閱鏈接，通過命令通訊。因?yàn)橐呀?jīng)可以通過主/從服務(wù)器獲取未知的 Sentinel 服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
Sentinel 獲取 Redis 節(jié)點(diǎn)列表
** Sentinel 會默認(rèn) 10 秒一次向主服務(wù)器信息，通過發(fā)送 info 命令**，的回復(fù)來獲取當(dāng)前主服務(wù)器的信息。
# Server
run_id:5e4d6e3ee147ff231d540ae2add485e906944f2a
...
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=2712947,lag=0
slave1:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=2712947,lag=0
master_replid:f2163cc41b43c20998a54c14647ba5b106dc4677
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:2713213
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1664638
repl_backlog_histlen:1048576
....
通過分析主服務(wù)器的 info 命令可以獲取到以下兩方面的信息：
- 關(guān)于服務(wù)器本身的信息，包括 run_id 記錄服務(wù)器運(yùn)行的 id, 以及服務(wù)器 role 角色等。
- 另外一方面就是獲取主服務(wù)器下面的所有從服務(wù)器信息，比如：slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=2712947,lag=0這樣就不需要我們在 conf 文件中配置從服務(wù)器的信息，Sentinel 可以自動發(fā)現(xiàn)。
當(dāng) Sentinel 從主服務(wù)器獲取到從服務(wù)器信息過后，也會 10 秒鐘向從服務(wù)器發(fā)送 INFO 命令來獲取從服務(wù)器信息 我們可以執(zhí)行命令 redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 info 得到以下信息：
# Server
run_id:7ef635af0d3e0b1d60d2776eba0a15883db06245
...
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:0
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:2779874
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:f2163cc41b43c20998a54c14647ba5b106dc4677
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:2779874
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1731299
repl_backlog_histlen:1048576
...
我們從結(jié)果中可以得到以下信息：
- 服務(wù)器的運(yùn)行 Id run_id。
- 服務(wù)器的角色 role。
- 主服務(wù)器的信息 master_host, master_port。
- 主從服務(wù)器的連接狀態(tài) master_link_status。
- 從服務(wù)器的優(yōu)先級 slave_priority。
- 從服務(wù)器的復(fù)制偏移量 slave_repl_offset。
服務(wù)下線
主觀下線：一臺 sentinel 判斷下線 客觀下線：主觀下線后會詢問其他的 sentinel 節(jié)點(diǎn)判斷是否該主節(jié)點(diǎn)下線，如果是真的下線了，那么就是客觀下線。
判斷下線的方式
sentinel 配置文件中 down-after-millseconds 選項(xiàng)制定了 sentinel 實(shí)例進(jìn)入主觀下線所需的時間;如果一個實(shí)例在 down-after-millseconds毫秒內(nèi)，連續(xù)向 Sentinel 返回?zé)o效回復(fù)，那么 Sentinel 會修改這個實(shí)例所對應(yīng)的實(shí)例結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)的 flags 屬性中打開 SIR_S_DOWN 標(biāo)示，來表示這個實(shí)例主觀下線。當(dāng)超過一半的哨兵節(jié)監(jiān)測到一個redis 節(jié)點(diǎn)下線后此刻在該集群中該節(jié)點(diǎn)才算真正被判斷為下線，也叫客觀下線。
選舉領(lǐng)頭 sentinel
當(dāng)發(fā)生 master 節(jié)點(diǎn)客觀下線后，會進(jìn)行 sentinel 選舉，進(jìn)行選舉出領(lǐng)頭 sentinel 對 redis sentinel 集群做故障轉(zhuǎn)移。領(lǐng)頭 sentinel 選舉規(guī)則：
- 所有在線的 sentinel 都具有選舉資格。
- 每次選舉后，不管是否選舉成功，sentinel 配置紀(jì)元(configuration epoch)都會自增一次。
- 每個配置紀(jì)元里面都有一次將某個 sentinel 設(shè)置為局部領(lǐng)頭 sentinel 的機(jī)會，且局部領(lǐng)頭 sentinel 一旦設(shè)置當(dāng)前配置紀(jì)元里面不可修改。
- 每個發(fā)現(xiàn)主服務(wù)器客觀下線的 sentinel 都會要求其他的 sentinel 將自己設(shè)置為局部的 領(lǐng)頭 sentinel
- sentinel 局部領(lǐng)頭 sentinel 的規(guī)則是先到先的，最先向目標(biāo) sentinel 發(fā)送設(shè)置要求的 sentinel 先設(shè)置成功，之后的都會被拒絕。
- 如果某個 sentinel 被半數(shù)以上的 sentinel 設(shè)置成了局部領(lǐng)頭 sentinel ，那么這個 sentinel 就成為領(lǐng)頭 sentinel。
- 因?yàn)轭I(lǐng)頭 sentinel 產(chǎn)生需要半數(shù)的 sentinel 的支持，并且每個配置紀(jì)元里面只能設(shè)置一次 領(lǐng)頭 sentinel ,所以只會出現(xiàn)一個領(lǐng)頭 sentinel。
- 如果在指定的時間內(nèi)沒有產(chǎn)生領(lǐng)頭 sentinel 那么就會進(jìn)行再次選舉，直到選出領(lǐng)頭 sentinel 為止。
故障轉(zhuǎn)移
故障轉(zhuǎn)移分為三個步驟：
- 在已經(jīng)下線的主服務(wù)器下的所有服務(wù)器里中，選擇一個從服務(wù)器，將器作為主服務(wù)器。
- 讓已經(jīng)下線的主服務(wù)器下的所有從服務(wù)器復(fù)制新的主服務(wù)器。
- 將已經(jīng)下線的主服務(wù)器設(shè)置為新主服務(wù)器的從服務(wù)器，當(dāng)這個舊的主服務(wù)器重新上線后它就會成為新的主服務(wù)器的從服務(wù)器。
選擇新主服務(wù)器
- 對從服務(wù)器進(jìn)行過濾。
- 刪除處于下線的從服務(wù)器，保證都是正常在線的。
- 刪除列表中所有 5 秒沒有回復(fù)過 sentinle leader 的 info 命令的服務(wù)器，可以保證列表中剩余的從服務(wù)器通訊正常。
- 保證從服務(wù)器的數(shù)據(jù)是最新的，主要是刪除與主服務(wù)器斷開鏈接超過 down-after-millseconds * 10 毫秒的服務(wù)器。保證沒有過早的斷開鏈接。
- 最后按照上面的篩選過后，進(jìn)行排序，選擇其中優(yōu)先級最高的。
1) 如果存在多個相同優(yōu)先級的，考慮偏移量(slave_repl_offset)最大的從服務(wù)器，因?yàn)槠屏孔畲笳f明保存的數(shù)據(jù)是最新的。
2) 如果還是存在相同的偏移量的從服務(wù)器，那么就選擇運(yùn)行 id(run_id)最小的從服務(wù)器。
發(fā)生故障轉(zhuǎn)移后 Server2 升級為主服務(wù)器
修改從服務(wù)器的復(fù)制目標(biāo)
當(dāng)新的主服務(wù)器出現(xiàn)后 ，領(lǐng)頭的 Sentinel 會讓其他的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，去復(fù)制新的主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)可以通過向從服務(wù)器發(fā)送 saveof 命令來實(shí)現(xiàn)。
將舊的主服務(wù)器變成從服務(wù)器
故障轉(zhuǎn)移的最后操作，就是將已經(jīng)下線的的主服務(wù)器設(shè)置為新的主服務(wù)的從服務(wù)器。
網(wǎng)頁標(biāo)題：Redis高可用之Sentinel
網(wǎng)站路徑：http://m.5511xx.com/article/cocieoo.html
