Redis哨兵機制Sentinel的原理和應用

這篇文章主要介紹“Redis哨兵機制Sentinel的原理和應用”，在日常操作中，相信很多人在Redis哨兵機制Sentinel的原理和應用問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Redis哨兵機制Sentinel的原理和應用”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

哨兵機制

什么是哨兵機制

在主從復制的模式下，主服務器宕機后，從服務器是不能自動轉為主服務器的，只能手動進行故障轉移

而哨兵機制（Sentinel）就是Redis的高可用解決方案，由一個或多個Sentinel實例組成的Sentinel系統用來管理主服務器以及連接的所有從服務器。可以實現故障發現、故障自動轉移、配置中心和客戶端通知

• 監控（Monitoring）：Sentinel會不斷地檢查你的主服務器和從服務器是否運作正常

• 提醒（Notification）：當被監控的某個Redis服務器出現問題時，Sentinel可以通過API向管理員或者其他應用程序發送通知

• 自動故障遷移（Automatic failover）：當一個主服務器不能正常工作時， Sentinel會開始一次自動故障遷移操作，它會將失效主服務器的其中一個從服務器升級為新的主服務器，并讓失效主服務器的其他從服務器改為復制新的主服務器；當客戶端試圖連接失效的主服務器時，集群也會向客戶端返回新主服務器的地址，使得集群可以使用新主服務器代替失效服務器

看了上圖，我們可以理解哨兵機制就是在復制基礎上的一套監管系統，能及時的進行故障轉移。那么就先了解下，Redis是如何故障判定和故障轉移的

故障判定

故障判定，也就是Sentinel在做的任務，當一個Sentinel啟動后會定期的去執行以下的任務

• 每個Sentinel進程會以每秒一次的頻率向已知的主服務器、從服務器以及其他的Sentinel實例發送一個PING命令

• 每個實例（instance）距離最后一次有效回復PING命令的時間超過down-after-milliseconds選項所指定的值，那么該實例會被標記為主觀下線。一個有效回復可以是：+PONG、-LOADING或者-MASTERDOWN

• 如果一個Master主服務器被標記為主觀下線，那么監視該主服務器的所有的Sentinel會以每秒一次的頻率確認主服務器的確是進入主線下線狀態

• 如果有足夠數量的Sentinel（至少達到配置文件指定的數量）在指定時間范圍內確認一個Master主服務器為主觀下線狀態，那么該主服務器被標記為客觀下線

• 一般情況下，每個Sentinel會每10秒一次的頻率向已知的主服務器和從服務器發送INFO命令，當一個主服務器被標記為客觀下線時，發送INFO命令的頻率會改為每秒一次

• 沒有足夠數量的Sentinel同意主服務器下線，主服務器的客觀下線狀態會被移除；當主服務器重新向Sentinel的PING命令返回有效回復，主服務器的主觀下線狀態就會被移除

主觀下線（Subjectively Down，SDOWN） 指單個Sentinel實例對服務器做出下線判斷

客觀下線（Objectively Down，ODOWN） 指多個Sentinel實例對服務器做出SDOWN判斷， 并且通過 SENTINEL is-master-down-by-addr命令互相交流之后，，得出的服務器下線判斷

搭建哨兵實例

準備

我這里是準備了3個虛擬機，1主2從的Redis服務器和3個哨兵實例。官網上是推薦至少部署3個Sentinel實例保證健壯性，具體的地址端口如下

1主2從的Redis服務的配置如下，修改一下redis.conf文件

# 設置為后臺運行
daemonize yes
# 綁定的主機地址，這里注釋掉，開放ip連接
#bind 127.0.0.1

# 主服務上可以設置密碼
requirepass 123456

在從服務器上添加主服務器的地址信息

# 設置主服務器的地址
# replicaof <masterip> <masterport>
replicaof 192.168.249.20 6379
# 設置主服務器的密碼
# masterauth <master-password>
masterauth 123456

3個哨兵的配置都是一樣的，可以從Redis的安裝目錄拷貝一份sentinel.conf，修改內容如下，主要是配置下主服務器的地址

# 設置為后臺運行
daemonize yes
logfile "26379.log"
# 設置主服務器的地址，quorum為2表示當有2個或以上的哨兵認為主服務器不可用時，才進行故障轉移操作
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 192.168.249.20 6379 2
# 設置服務器密碼
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster 123456

# 指定了 Sentinel 認為服務器已經斷線所需的毫秒數
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 指定了在執行故障轉移時，最多可以有多少個從服務器同時對新的主服務器進行同步， 這個數字越小，完成故障轉移所需的時間就越長。但是如果這個數字越大，就意味著越多的slave因為replication而不可用。
# 可以通過將這個值設為 1 來保證每次只有一個slave 處于不能處理命令請求的狀態
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numreplicas>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 指定故障轉移超時時間
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000

Sentinel可用通過Redis實例的發布/訂閱功能自動發現同樣在監控主服務器的其他Sentinel，以及可以通過主服務器獲取其他從服務器的信息，所以我們只需配置主服務器的地址即可

啟動

啟動順序分別是：主服務器，從服務器，然后是3個哨兵進程

啟動Redis服務

./redis-server ../redis.conf

Sentinel其實也是一個Redis服務，可以看做一個特殊模式的Redis服務，啟動的命令有兩種

./redis-server ../sentinel.conf --sentinel

./redis-sentinel ../sentinel.conf

這兩種方式啟動哨兵的效果都是一樣的，在啟動運行時必須要使用配置文件，因為系統需要這個文件來保存當前狀態，以便重啟時加載

查看主機狀態

我們可以用客戶端連接哨兵，使用sentinel master <master-name>查看其監視的主服務器的狀態

$ ./redis-cli -h 192.168.249.20 -p 26379
192.168.249.20:26379> sentinel master mymaster
 1) "name"
 2) "mymaster"
 3) "ip"
 4) "192.168.249.20"
 5) "port"
 6) "6379"
 7) "runid"
 8) "2a58b746fe9c963e69887efbc877aa3143eb6ec6"
 9) "flags"
10) "master"
11) "link-pending-commands"
12) "0"
13) "link-refcount"
14) "1"
15) "last-ping-sent"
16) "0"
17) "last-ok-ping-reply"
18) "167"
19) "last-ping-reply"
20) "167"
21) "down-after-milliseconds"
22) "30000"
23) "info-refresh"
24) "2941"
25) "role-reported"
26) "master"
27) "role-reported-time"
28) "2006632"
29) "config-epoch"
30) "0"
31) "num-slaves"
32) "2"
33) "num-other-sentinels"
34) "2"
35) "quorum"
36) "2"
37) "failover-timeout"
38) "180000"
39) "parallel-syncs"
40) "1"

我們看到關于主服務器的一些監控信息

num-slaves為從服務器的數量；num-other-sentinels其他哨兵的數量；flags標記為master，當主機掉線了，會變為s_down或o_down

另外，想查看其他從服務器和其他哨兵的狀態，可以用以下的命令

sentinel slaves <master-name>
sentinel sentinels <master-name>

故障轉移

我們可以手動模擬一下，當主服務器掛了，故障故障轉移情況。

想要獲取當前主服務器的地址信息，客戶端可以使用sentinel get-master-addr-by-name <master-name>命令

192.168.249.20:26379> sentinel get-master-addr-by-name mymaster
1) "192.168.249.20"
2) "6379"

可以看到當前的主服務地址為192.168.249.20，這時我們手動關閉該服務，或者使用以下命令讓服務器睡眠40秒

$ ./redis-cli -h 192.168.249.20  -p 6379
192.168.249.20:6379> auth 123456
OK
192.168.249.20:6379> debug sleep 40
OK
(40.01s)

這個時候我們再次查看主服務的地址時，應該是可以看到不同信息

192.168.249.20:26379> sentinel get-master-addr-by-name mymaster
1) "192.168.249.22"
2) "6379"

到此，關于“Redis哨兵機制Sentinel的原理和應用”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！