Redis技术探索「实战开发系列」针对于Sentinel的特性分析及开发实战指南

Posted 2022-12-19 洛神灬殇

Redis的Sentinel模式进行分析

所有资源来源于Redis官方文档的翻译：https://redis.io/topics/sentinel

Redis Sentinel模式

Redis Sentinel为Redis提供了高可用性。实际上，这意味着使用Sentinel可以创建一个Redis部署，在没有人为干预的情况下抵抗某些类型的故障。

Redis Sentinel还提供其他辅助任务，如监视、通知，并充当客户端的配置提供程序。这是宏观层面（即宏观层面）哨兵能力的完整列表。

Redis Sentinel的功能实现

• 监测：Sentinel不断检查主实例和副本实例是否按预期工作。
• 通知：Sentinel可以通过API通知系统管理员或其他计算机程序，其中一个受监视的Redis实例出现问题。
• 自动故障切换：如果主服务器未按预期工作，Sentinel可以启动故障切换过程，其中一个复制副本升级为主服务器，其他附加复制副本将重新配置为使用新的主服务器，并且使用Redis服务器的应用程序在连接时会被告知要使用的新地址。
• 配置提供程序：Sentinel充当客户端服务发现的授权来源：客户端连接到Sentinel，以请求负责给定服务的当前Redis主机的地址。如果发生故障转移，Sentinel将报告新地址。

Sentinel 的分布式特性

Redis Sentinel的分布式特性Sentinel是一个分布式系统：Sentinel本身设计为在多个Sentinel进程协作的配置中运行。

多个Sentinel进程协作的优点如下：当多个哨兵同意某个给定主机不再可用时，将执行故障检测。这降低了误报的概率。即使并非所有Sentinel进程都在工作，Sentinel也能工作，从而使系统对故障具有鲁棒性。

毕竟，拥有一个本身就是单点故障的故障切换系统是没有乐趣的。Sentinel、Redis实例（主机和副本）以及连接到Sentinel和Redis的客户端的总和也是一个具有特定属性的大型分布式系统。

将逐步介绍概念，从理解Sentinel基本属性所需的基本信息开始，到更复杂的信息（可选），以了解Sentinel的工作原理。

Sentinel快速入门

当前版本的Sentinel称为Sentinel 2，是对最初的Sentinel实现的重写，使用了更强、更简单的预测算法。

Sentinel的稳定版本从Redis2.8开始发布。新的开发是在不稳定的分支中执行的，新的特性有时在被认为是稳定的时候就被移植到最新的稳定分支中。

Redis 2.6附带的Redis Sentinel版本1已弃用，不应使用。

Sentinel的运行方式

运行Sentinel，如果您使用的是redis Sentinel可执行文件（或者如果您有一个与redis server可执行文件同名的符号链接），则可以使用以下命令行运行Sentinel：

redis-sentinel /path/to/sentinel.conf

您可以直接使用redis server可执行文件以Sentinel模式启动它：

redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel

两种方法都是一样的。但是，在运行Sentinel时必须使用配置文件，因为系统将使用该文件来保存当前状态，在重新启动时将重新加载该状态。如果没有提供配置文件或配置文件路径不可写，Sentinel将拒绝启动。

默认情况下，Sentinel运行侦听到TCP端口26379的连接，因此要使Sentinel正常工作，服务器的端口26379必须打开，才能从其他Sentinel实例的IP地址接收连接。否则哨兵就无法交谈，也无法就如何做达成一致，因此故障切换将永远不会执行。

部署Sentinel之前

1. 需要了解的基本情况是，您至少需要三个Sentinel实例才能实现健壮的部署，这三个Sentinel实例应该放在被认为以独立方式失败的计算机或虚拟机中。例如，在不同的可用性区域上执行不同的物理服务器或虚拟机。

2. Sentinel+Redis分布式系统不保证在故障期间保留已确认的写入，因为Redis使用异步复制。

3. 有一些方法可以部署Sentinel，使窗口丢失写操作的时间限制在某些时刻，而还有其他不太安全的方法可以部署它。你的客户需要哨兵支持，流行的客户端库有Sentinel支持，但不是全部。

4. 如果您不经常在开发环境中进行测试，那么就没有安全的HA设置，如果可以，在生产环境中，如果HA设置正常，那么就更好了。

5. Sentinel、Docker或其他形式的网络地址转换或端口映射应谨慎混合：Docker执行端口重新映射，打破Sentinel对其他Sentinel进程和主机副本列表的自动发现。

配置Sentinel

Redis源发行版包含一个名为Sentinel.conf的文件，该文件是一个自我记录的示例配置文件，可用于配置Sentinel，但典型的最小配置文件如下所示：

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000 
sentinel failover-timeout mymaster 180000 
sentinel parallel-syncs mymaster 1

• 您只需要指定要监视的主机，为每个分离的主机（可能有任意数量的副本）指定不同的名称。无需指定自动发现的副本。

• Sentinel将使用有关副本的其他信息自动更新配置（以便在重新启动时保留这些信息）。

• 每次在故障切换期间将副本升级为主副本时，以及每次发现新的Sentinel时，都会重写配置。

sentinel monitor语句的参数含义

sentinel monitor <master-group-name> <ip> <port> <quorum>

仲裁是指需要就无法访问主机这一事实达成一致意见的哨兵数量，以便真正将主机标记为失败，并在可能的情况下最终启动故障转移过程，但是，仲裁仅用于检测故障。

为了实际执行故障切换，其中一个哨兵需要被选为故障切换的负责人并获得继续执行的授权。

这只有在大多数Sentinel进程投票的情况下才会发生。例如，如果您有5个Sentinel进程，并且给定主机的仲裁设置为值2，则会发生以下情况：

注意事项

• 如果两个哨兵同时同意无法访问主服务器，那么其中一个哨兵将尝试启动故障转移。

• 如果至少有三个Sentinel可访问，则故障切换将被授权并实际启动。实际上，这意味着在故障期间，如果大多数Sentinel进程无法通信，Sentinel将永远不会启动故障转移（也就是少数分区中没有故障转移）。

其他哨兵选项

sentinel <option_name> <master_name> <option_value>

• down after Millimes：是哨兵开始认为某个实例已关闭而不可访问的时间（毫秒）。

• parallel-syncs：并行同步设置可重新配置以在故障切换后同时使用新主机的副本数。数量越小，故障切换过程完成所需的时间就越长，但是，如果将副本配置为服务旧数据，则可能不希望所有副本同时与主机重新同步。

虽然复制过程对于复制副本来说基本上是无阻塞的，但有时它会停止从主机加载大容量数据。

通过将此选项的值设置为1，您可能希望确保一次只能访问一个副本

可以在运行时修改配置参数：使用SENTINEL SET修改特定于主机的配置参数。使用SENTINEL配置集修改全局配置参数。