Redis 开发与运维Redis Sentinel 哨兵

Posted 2021-06-29 木兮同学

文章目录

• 一、基本概念
• • 主从复制的问题
  • Redis Sentinel 的高可用性
• 二、安装和部署
• • 部署拓扑结构图
  • 部署 Redis 数据节点
  • 部署 Sentinel 节点
  • 部署技巧
• 三、API

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一、基本概念

主从复制的问题

Redis 的主从复制模式可以将主节点的数据改变同步给从节点，这样可以起到两个作用，一个是作为主节点的备份，一个是扩展主节点的读能力，分担主节点压力。但主从复制也带来很多问题（如下），其中第一点就是 Redis 高可用的问题，就是本章节要讲的 Redis Sentinel。第二、三点属于 Redis 分布式问题，后面会出章节讲解。

• 一旦主节点出现故障，需要手动将一个从节点晋升为主节点，同时需要修改应用方的主节点地址，还需要命令其他从节点去复制新的主节点，整个过程需要人工干预。
• 主节点的写能力受到单机的限制
• 主节点的存储能力受到单机的限制

Redis Sentinel 的高可用性

当主节点出现故障时，Redis Sentinel 能自动完成故障发现和故障转移，并通知应用方，从而实现真正的高可用。

• 拓扑结构
  
• 故障转移处理逻辑
  • 第一步：主节点出现故障，此时两个从节点与主节点数去连接，主从复制失败
  • 第二步：每个 Sentinel 节点通过定期监控发现主节点出现了故障
  • 第三步：多个 Sentinel 节点对主节点的故障达成一致，选举出其中一个从节点作为领导者负责故障转移
  • 第四步：Sentinel 领导者节点执行了故障转移
  • 故障转移后整个拓扑图变为如下结构：
    
• 通过上面的逻辑架构以及故障转移的处理，可以看出 Redis Sentinel 具有以下几个功能：
  • 监控：Sentinel 节点会定期的检测 Redis 数据节点和其余 Sentinel 节点是否可达。
  • 通知：Sentinel 节点会将故障转移的结果通知给应用方。
  • 主节点故障转移：实现从节点晋升为主节点并维护后续正确的主从关系。
  • 配置提供者：在 Redis Sentinel 结构中，客户端在初始化的时候连接的是 Sentinel 节点集合，从中获取主节点信息。
• Sentinel 节点本身就是独立的 Redis 节点，只不过它们有一些特殊，它们不存储数据，只支持部分命令。

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二、安装和部署

部署拓扑结构图

• 接下来将以 3 个 Sentinel 节点、1 个主节点、2 个从节点组成一个 Redis Sentinel 进行说明。
  

部署 Redis 数据节点

• 启动主节点：Redis Sentinel 中 Redis 数据节点没有做任何特殊配置，按照之前章节方法直接启动即可
• 启动两个从节点：两个从节点配置一样，和主节点不同的是多了 slaveof 配置
• 确认主从关系：在主节点和从节点分别使用 info replication 命令查看启动情况

部署 Sentinel 节点

• 配置 Sentinel 节点
  • Sentinel 节点的默认端口是 26379。
  • 配置文件中 sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 这个配置表示，当前 sentinel 节点需要监控 127.0.0.1:6379 这个主节点，2 代表判断主节点失败至少需要 2 个 Sentinel 节点同意，mymaster 是主节点的别名。
• 启动 Sentinel 节点：
  • 方式一：redis-sentinel redis-sentinel-26379.conf
  • 方式二：redis-server redis-sentinel-26379.conf --sentinel
• 确认：也可以用 info 命令（info sentinel）查询 sentinel 节点的相关信息，全部启动之后，Sentinel 节点能够彼此感知到对方，也能够感知到 Redis 数据节点

部署技巧

• Sentinel 节点不应该部署在一台物理机器上，防止机器挂了导致哨兵全不可用。
• 部署至少三个且奇数个的 Sentinel 节点，这里要注意并非每个数据节点都需要一个哨兵节点，其实只使用一个哨兵节点也是可以的，使用多个哨兵节点是为了 Sentinel 也达到高可用。
• Sentinel 节点集合可以只监控一个主节点，也可以监控多个主节点，所以多个主节点的情况下，可以选择一套 Sentinel 或者多套 Sentinel ，如何选择？
  • 一套 Sentinel：这种方案降低了维护成本，因为只需要维护固定个数的 Sentinel 节点，但如果这套 Sentinel 节点集合出现异常，可能会对多个 Redis 数据节点造成影响。如果监控的 Redis 数据节点较多，会造成 Sentinel 节点产生过多的网络连接。
  • 多套 Sentinel：优缺点和上面相反，每个 Redis 主节点都有自己的 Sentinel 节点集合，会造成资源浪费。优点也明显，每套 Redis Sentinel 都是彼此隔离的。
  • 如果 Sentinel 节点集合监控的是同一个业务的多个主节点集合，那么使用方案一，否则一般建议采用方案二。

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三、API

• sentinel masters：展示所有被监控的主节点状态以及相关的统计信息
• sentinel master <master name>：展示指定主节点状态以及相关的统计信息
• sentinel slaves <master name>：展示指定从节点状态以及相关的统计信息
• sentinel sentinels <master name>：展示指定的 Sentinel 节点集合（不包含当前 Sentinel 节点）
• sentinel get-maste-addr-by-name <master name>：返回指定主节点的 IP 地址和端口
• sentinel reset <pattern>：当前 Sentinel 节点对符合 pattern 通配符主节点的配置进行重置，包含清除主节点的相关状态（例如故障转移），重新发现从节点和 Sentinel 节点
• sentinel failover <master name>：对指定主节点进行强制故障转移（没有和其他 Sentinel 节点“协商”），当故障转移完成后，其他 Sentinel 节点按照故障转移的结果更新自身配置，这个命令在 Redis 日常运维中非常有用
• sentinel ckquorum <master name>：检测当前可达的 Sentinel 节点总数是否达到 quorum 的个数
• sentinel flushconfig：当 Sentinel 节点的配置强制刷到磁盘上，这个命令 Sentinel 节点自身用的比较多，对于开发和运维人员只有当外部原因（比如磁盘损坏）造成配置文件损坏或者丢失时，这个命令是很有用的。
• sentinel remove <master name>：取消当前 Sentinel 节点对于指定主节点的监控
• sentinel monitor <master name> <ip> <port> <quorum>：这个命令和配置文件中的含义是完全一样的，只不过是通过命令的形式来完成 Sentinel 节点对主节点的监控。
• sentinel set <master name>：动态修改 Sentinel 节点配置选项
• sentinel is-master-down-by-addr：Sentinel 节点之间来交换对主节点是否下线的判断，根据参数的不同，还可以作为 Sentinel 领导者选举的通信方式

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来源：《Redis 开发与运维》第 9 章 哨兵