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這篇文章帶大家深入了解Redis中的哨兵模式,介紹一下哨兵模式搭建步驟、執行流程,以及哨兵選舉,希望對大家有幫助!

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

基本介紹

哨兵(sentinel)是Redis的高可用性(High Availability)的解決方案:

  • 由一個或多個sentinel實例組成sentinel叢集可以監視一個或多個主伺服器和多個從伺服器。 【相關建議:Redis影片教學

  • 當主伺服器進入下線狀態時,sentinel可以將該主伺服器下的某一從伺服器升級為主伺服器繼續提供服務,從而確保redis的高可用性。

  • 圖解

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

#哨兵模式建構步驟

1.複製一份sentinel.conf檔

cp sentinel.conf sentinel‐26379.conf
cp sentinel.conf sentinel‐26380.conf
cp sentinel.conf sentinel‐26381.conf

#2、相關設定修改

#哨兵sentinel实例运行的端口默认26379
port 26379

#将`daemonize`由`no`改为`yes`
daemonize yes

#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当这些quorum个数sentinel哨兵认为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 master 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 master 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,改成3秒
#sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds master 3000

#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 master 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>
sentinelf ailover-timeout master1 80000
docker run -it --name redis-sentinel2639  -v /Users/yujiale/docker/redis/conf/sentinel6379.conf:/etc/redis/sentinel.conf -v /Users/yujiale/docker/redis/data26379:/data --network localNetwork --ip 172.172.0.16 -d redis:6.2.6 redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

#3、啟動sentinel哨兵實例

#啟動redis-master和redis-slaver

在redis-master目录下  ./redis-server redis.conf
在redis-slaver1目录下 ./redis-server redis.conf
在redis-slaver2目录下 ./redis-server redis.conf

#啟動redis-sentinel

在redis-sentinel1目录下 ./redis-sentinel sentinel.conf
在redis-sentinel2目录下 ./redis-sentinel sentinel.conf
在redis-sentinel3目录下 ./redis-sentinel sentinel.conf

4、查看啟動狀態

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

執行流程

1、啟動並初始化Sentinel

Sentinel是一個特殊的Redis伺服器不會進行持久化

#Sentinel實例啟動後每個Sentinel會建立2個連向主伺服器的網路連線

  • 指令連線:用於向主伺服器發送指令,並接收回應

  • #訂閱連線:用於訂閱主伺服器的—sentinel—:hello頻道

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

2、取得主Master資訊

Sentinel預設為每10s一次,向被監控的主伺服器發送info命令,以取得主伺服器和其下屬從伺服器的資訊。

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

3、取得從salve資訊

當Sentinel發現主伺服器有新的從伺服器出現時,Sentinel也會向從伺服器建立指令連線和訂閱連線。

在指令連線建立之後,Sentinel還是預設10s一次,向從伺服器發送info指令,並記錄從伺服器的資訊。

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程

4、以訂閱的方式向主伺服器和從伺服器發送訊息

#預設情況下,Sentinel每2s一次,向所有被監視的主伺服器和從伺服器所訂閱的—sentinel—:hello頻道上發送訊息,訊息中會攜帶Sentinel自身的訊息和主伺服器的資訊.

5、接收來自主伺服器和從伺服器的頻道資訊

#當Sentinel與主伺服器或從伺服器建立起訂閱連線之後, Sentinel就會透過訂閱連接,向伺服器發送以下命令

subscribe—sentinel—:hello

Sentinel彼此之間只創建命令連接,而不創建訂閱連接,因為Sentinel透過訂閱主伺服器或從伺服器,就可以感知到新的Sentinel的加入,而一旦新Sentinel加入後,相互感知的Sentinel透過指令連接來溝通就可以了。

6、檢測主觀下線狀態

Sentinel每秒鐘一次向所有與它建立了命令連接的實例(主伺服器、從伺服器和其他Sentinel)發送PING指令實例在down-after-milliseconds毫秒內回傳無效回覆(除了PONG、-LOADING、-MASTERDOWN外)實例在down-after-milliseconds毫秒內無回覆(超時)Sentinel就會認為該實例主觀下線(SDown)

7、檢查客觀下線狀態

當一個Sentinel判斷一個主伺服器為主觀下線後

Sentinel會向同時監控這個主伺服器的所有其他Sentinel發送查詢命令

主機的

SENTINEL is-master-down-by-addr <ip> <port> <current_epoch> <runid>

其他Sentinel回覆

<down_state> <leader_runid> <leader_epoch>

判断它们是否也认为主服务器下线。如果达到Sentinel配置中的quorum数量的Sentinel实例都判断主服务器为主观下线,则该主服务器就会被判定为客观下线(ODown)。

8、选举Leader Sentinel

当一个主服务器被判定为客观下线后,监视这个主服务器的所有Sentinel会通过选举算法(raft),选出一个Leader Sentinel去执行failover(故障转移)操作。

哨兵选举

Raft

Raft协议是用来解决分布式系统一致性问题的协议。

Raft协议描述的节点共有三种状态:Leader, Follower, Candidate。

term:Raft协议将时间切分为一个个的Term(任期),可以认为是一种“逻辑时间”。

选举流程

Raft采用心跳机制触发Leader选举

  • 系统启动后,全部节点初始化为Follower,term为0。

  • 节点如果收到了RequestVote或者AppendEntries,就会保持自己的Follower身份

  • 节点如果一段时间内没收到AppendEntries消息,在该节点的超时时间内还没发现Leader,Follower就会转换成Candidate,自己开始竞选Leader。

    • 一旦转化为Candidate,该节点立即开始下面几件事情:

      • 增加自己的term。
      • 启动一个新的定时器。
      • 给自己投一票。
      • 向所有其他节点发送RequestVote,并等待其他节点的回复。
  • 如果在计时器超时前,节点收到多数节点的同意投票,就转换成Leader。同时向所有其他节点发送AppendEntries,告知自己成为了Leader。

  • 每个节点在一个term内只能投一票,采取先到先得的策略,Candidate前面说到已经投给了自己,Follower会投给第一个收到RequestVote的节点。

  • Raft协议的定时器采取随机超时时间,这是选举Leader的关键。

  • 在同一个term内,先转为Candidate的节点会先发起投票,从而获得多数票。

Sentinel的leader选举流程

  • 1、某Sentinel认定master客观下线后,该Sentinel会先看看自己有没有投过票,如果自己已经投过票给其他Sentinel了,在一定时间内自己就不会成为Leader。

  • 2、如果该Sentinel还没投过票,那么它就成为Candidate。

  • 3、Sentinel需要完成几件事情:

    • 更新故障转移状态为start
    • 当前epoch加1,相当于进入一个新term,在Sentinel中epoch就是Raft协议中的term。
    • 向其他节点发送is-master-down-by-addr命令请求投票。命令会带上自己的epoch。
    • 给自己投一票(leader、leader_epoch)
  • 4、当其它哨兵收到此命令时,可以同意或者拒绝它成为领导者;(通过判断epoch)

  • 5、Candidate会不断的统计自己的票数,直到他发现认同他成为Leader的票数超过一半而且超过它配置的quorum,这时它就成为了Leader。

  • 6、其他Sentinel等待Leader从slave选出master后,检测到新的master正常工作后,就会去掉客观下线的标识。

故障转移

当选举出Leader Sentinel后,Leader Sentinel会对下线的主服务器执行故障转移操作

  • 1.它会将失效Master的其中一个Slave升级为新的Master,并让失效Master的其他Slave改为复制新的Master;

  • 2.当客户端试图连接失效的Master时,集群也会向客户端返回新Master的地址,使得集群可以使用现在的Master替换失效Master。

  • 3.Master和Slave服务器切换后,Master的redis.conf、Slave的redis.conf和sentinel.conf的配置文件的内容都会发生相应的改变,即,Master主服务器的redis.conf配置文件中会多一行replicaof的配置,sentinel.conf的监控目标会随之调换。

主服务器的选择

  • 1.过滤掉主观下线的节点
  • 2.选择slave-priority最高的节点,如果由则返回没有就继续选择
  • 3.选择出复制偏移量最大的系节点,因为复制偏移量越大则数据复制的越完整,如果由就返回了,没有就继续
  • 4.选择run_id最小的节点,因为run_id越小说明重启次数越少

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以上是解析Redis中的哨兵模式,聊聊搭建與執行流程的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

陳述
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