Redis之哨兵模式-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Redis之哨兵模式。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

前言

从主从复制到哨兵模式。

一、主从复制

1.概述

主从复制，是指将一台 Redis 服务器的数据，复制到其他的 Redis 服务器。

前者称为主节点（master / leader），后者称为从节点（slave/follower）。
数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点。
Master 以写为主，Slave 以读为主。
一个主节点可以有多个从节点（或没有从节点），但一个从节点只能有一个主节点。
默认情况下，每台 Redis 服务器都是主节点。

2.作用

数据冗余

主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式。

故障恢复

当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复。这也是一种服务的冗余。

负载均衡

在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务，分担服务器负载。
尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高 Redis 服务器的并发量。

高可用

主从复制是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是 Redis 高可用的基础。
一般来说，要将 Redis 运用于工程项目中，只使用一台 Redis 是万万不能的，原因如下：

结构上：单个 Redis 服务器会发生单点故障，并且一台服务器需要处理所有的请求负载，压力较大。
容量上：单个 Redis 服务器内存容量有限，一般来说，单台 Redis 最大使用内存不应该超过 20G。

应用

电商网站上的商品，一般都是一次上传，无数次浏览的，说专业点也就是多读少写。
对于这种场景，我们可以使用如下这种架构：

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3.模拟实践

搭建场景

进入redis.conf所在文件夹，复制三个redis.conf文件

cp redis.conf redis6379.conf
cp redis.conf redis6380.conf
cp redis.conf redis6381.conf

修改复制的文件

修改 redis6379.conf内的以下属性：

daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "6379.log"
dbfilename dump6379.rdb

修改 redis6380.conf内的以下属性：

daemonize yes
port 6380
pidfile /var/run/redis_6380.pid
logfile "6380.log"
dbfilename dump6380.rdb

修改 redis6381.conf内的以下属性：

daemonize yes
port 6381
pidfile /var/run/redis_6381.pid
logfile "6381.log"
dbfilename dump6381.rdb

启动三个redis服务器

redis-server /usr/local/redis6379.conf
redis-server /usr/local/redis6380.conf
redis-server /usr/local/redis6381.conf

查看

ps -ef|grep redis

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说明已启动成功。

开三个窗口分别客户端连接三个服务
redis-cli -p 端口号 -a 密码 //没有密码不需要 -a 选项

redis-cli -p 6379  -a 123456
redis-cli -p 6380  -a 123456
redis-cli -p 6381  -a 123456

模拟实践

主要命令

info replication # 查看当前库信息
slaveof 主库IP 主库端口 # 指定主库（配从库不配主库）

查看三个库的信息

三个库的前两个信息都一样，目前都是主机且都没有从机（默认三个都是主机）：
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配置一个主机（master），两个从机（slave）
slaveof host port # 找谁当老大

在6380和6381窗口输入以下命令：

slaveof 127.0.0.1 6379

查看6379、6380、6381信息：

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主机赋值，从机取值，实现读写分离

在主机6379窗口赋值，两个从机都能获取到，但是从机不能赋值（会报错）。主机中的所有信息和数据都会自动被从机保存，

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主机断开

这时从机依然是从机且正常工作。

主机再次恢复

主机恢复后再赋值，从机依然能够读取到，这样可以保证高可用。

从机断开

从机断开后，主机赋了新值，从机启动后无法获取到新值，原因是从机启动后又默认为主机了。

如果想从机断开再启动还为从机，就不要用命令行配置主机从机（只是临时配置），可以采取配置文件（redis.conf）直接指定（永久的）：
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只要谋位的从机由主机变回从机，立马会从主机中获值。

谋朝篡位

主机断开后，从机如果想要当主机，可以使用 slaveof no one 进行“谋朝篡位”，从而变成主机。
但此时其他节点还是很“忠心”，依然认定之前的主机为主机，这样变成的主机是没有从机的，是个“孤家寡人”。
主机如果恢复，可以“平息叛乱”，之前的从机依旧认定它为主机，但是变成主机的那个从机不再认定原主机了。

如图可看出从机已经变成主机：
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主机恢复，可以看出只有一个从机了（6781）：

从机复制主机信息数据的原理

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改朝换代

前面的操作在实际场景中并不适用，因为我们希望的是主机断开后有从机作为主机，依旧实现主从复制。
所以在从机“谋朝篡位”后，还需要让剩余的从机“认主”，让他们都“归顺”于新的主机，但是这种需要自己在主机消失后，手动配置修改从机认定的主机。
这样原来的主机恢复后就变成了“孤家寡人”。
有没有好的方法让主机消失后，其中一个从机自动变成主机继续实现主从复制，避免故障呢，下面就要开始讲诉哨兵模式了。

二、哨兵模式

1.概述

主从切换技术的操作是：当主机宕机后，需要手动把一台从机切换为主机。这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。
Redis 从 2.8 开始正式提供了 Sentinel（哨兵）架构来解决这个问题。它是“谋朝篡位”的自动版，能够后台监控主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将从机转换为主机。
哨兵模式是一种特殊的模式，首先 Redis 提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待 Redis 服务器响应，从而监控运行的多个 Redis 实例。

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这里的哨兵有两个作用：

通过发送命令，让 Redis 服务器返回监控其运行状态，包括主机和从机。
当哨兵监测到 master 宕机，会自动将 slave 切换成 master，然后通过发布订阅模式通知其他的从机，修改配置文件，让它们切换主机。然而一个哨兵进程对 Redis 服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。

各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式：
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假设主机宕机，哨兵 1 先检测到这个结果，系统并不会马上进行 failover（故障转移）过程，仅仅是哨兵 1 主观的认为主机不可用，这个现象称为主观下线。

当后面的哨兵也检测到主机不可用，并且数量达到一定值时，哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起，进行 failover 操作。

切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从机实现切换主机，这个过程称为客观下线。

2.配置使用

这里演示一个哨兵监测一个主机。

在 redis 目录下新建 myconfig 目录，并创建文件 sentinel.conf
具体看自己，我是在/usr/local目录下创建的myconfig，并在myconfig内创建 sentinel.conf
文件名必须为 sentinel.conf

mkdir myconfig
cd myconfig/
vim sentinel.conf

编写sentiel.conf

sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1

末尾的 1 代表选票达到多少时选举成功

启动

在myconfig上一级文件输入以下命令：

redis-sentinel myconfig/sentinel.conf

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主机断开

主机断开后，哨兵进程会监测到，然后发起选举，调用选举算法，最后选举 6380 为新的主机，6381 也认定其为主机。
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主机恢复

之前断开的主机恢复后，哨兵进程也会检测到，但此时并不会将其再设为主机，而是设为新的主机的从机。
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3.优缺点

优点：

哨兵集群模式是基于主从模式的，所有主从的优点，哨兵模式同样具有。
主从可以切换，故障可以转移，系统可用性更好。
哨兵模式是主从模式的升级，系统更健壮，可用性更高。

缺点：

Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。
实现哨兵模式的配置也不简单，甚至可以说有些繁琐。

4.sentinel.conf完整配置

# 哨兵 sentinel 实例运行的端口 默认 26379
port 26379
# 哨兵 sentinel 的工作目录
dir /tmp
# 哨兵 sentinel 监控的 redis 主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字：只能由字母 A-z、数字 0-9、".-_"这三个字符组成。
# quorum 配置多少个 sentinel 哨兵统一认为 master 主节点失联那么这时客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
# 当在 Redis 实例中开启了 requirepass foobared 授权密码 这样所有连接 Redis 实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵 sentinel 连接主从的密码，注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
# 指定多少毫秒之后，主节点没有应答哨兵 sentinel，此时，哨兵主观上认为主节点下线，默认 30 秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生 failover 主备切换时最多可以有多少个 slave 同时对新的 master 进行同步
# 这个数字越小，完成 failover 所需的时间就越长
# 但是如果这个数字越大，就意味着越多的 slave 因为 replication 而不可用
# 可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个 slave 处于不能处理命令请求的状态
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
# 1. 同一个 sentinel 对同一个 master 两次 failover 之间的间隔时间
# 2. 当一个 slave 从一个错误的 master 那里同步数据开始计算时间。直到 slave 被纠正为向正确的 master 那里同步数据时。
# 3. 当想要取消一个正在进行的 failover 所需要的时间。
# 4. 当进行 failover 时，配置所有 slaves 指向新的 master 所需的最大时间。
#    不过，即使过了这个超时，slaves 依然会被正确配置为指向 master，但是就不按 parallel-syncs 所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
# 配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
# 对于脚本的运行结果有以下规则：
# 若脚本执行后返回 1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为 10
# 若脚本执行后返回 2，或者比 2 更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
# 如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为 1 时的行为相同。
# 一个脚本的最大执行时间为 60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个 SIGKILL 信号终止，之后重新执行。
# 通知型脚本:当 sentinel 有任何警告级别的事件发生时（比如说 redis 实例的主观失效和客观失效等），将会去调用这个脚本
# 这时这个脚本应该通过邮件，SMS 等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。
# 调用该脚本时，将传给脚本两个参数，一个是事件的类型，一个是事件的描述。
# 如果 sentinel.conf 配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则 sentinel 无法正常启动成功。
# 通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个 master 由于 failover 而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于 master 地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前 <state> 总是 “failover”，<role> 是 “leader” 或者 “observer” 中的一个。
# 参数 from-ip，from-port，to-ip，to-port是用来和旧的 master 和新的 master (即旧的 slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh