Redis Sentinel集群部署

Redis Sentinel集群部署

实验环境

操作系统： Ubuntu 18.04.1 LTS
redis版本： redis 5.0.2

机器规划

role	ip	port
Master	127.0.0.1	6379
Slave1	127.0.0.1	6380
Slave2	127.0.0.1	6381
Sentinel1	127.0.0.1	26379
Sentinel2	127.0.0.1	26380
Sentinel3	127.0.0.1	26381

注意：
生产环境中建议Redis Sentinel的所有节点应该分布在不同的物理机上。

原理说明

主从复制存在的问题

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，这样从
节点就可以起到两个作用：第一，作为主节点的一个备份，一旦主节点出了
故障不可达的情况，从节点可以作为后备“顶”上来，并且保证数据尽量不丢
失（主从复制是最终一致性）。第二，从节点可以扩展主节点的读能力，一
旦主节点不能支撑住大并发量的读操作，从节点可以在一定程度上帮助主节
点分担读压力。
但是主从复制也带来了以下问题：
·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
个过程都需要人工干预。

Redis Sentinel方案

Redis Sentinel是一个分布式架构，其中包含若干个Sentinel节点和Redis
数据节点，每个Sentinel节点会对数据节点和其余Sentinel节点进行监控，当
它发现节点不可达时，会对节点做下线标识。如果被标识的是主节点，它还
会和其他Sentinel节点进行“协商”，当大多数Sentinel节点都认为主节点不可
达时，它们会选举出一个Sentinel节点来完成自动故障转移的工作，同时会
将这个变化实时通知给Redis应用方。整个过程完全是自动的，不需要人工
来介入，所以这套方案很有效地解决了Redis的高可用问题。

安装部署

1.配置并启动Master节点

创建data目录：

root@sbc-VirtualBox:~# mkdir -p /opt/soft/redis/data

创建配置文件：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-6379.conf

port 6379
daemonize yes
logfile "6379.log"
dbfilename "dump-6379.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data/"

启动Master节点：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-server /etc/redis/redis-6379.conf

验证Master节点状态：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 ping
PONG

2.配置并启动两个Slave节点

创建配置文件：

slave1：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-6380.conf

port 6380
daemonize yes
logfile "6380.log"
dbfilename "dump-6380.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 6379

slave2：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-6381.conf

port 6381
daemonize yes
logfile "6381.log"
dbfilename "dump-6381.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 6379

启动2个Slave节点：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-server /etc/redis/redis-6380.conf 
root@sbc-VirtualBox:~# redis-server /etc/redis/redis-6381.conf

验证：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 ping
PONG
root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6381 ping
PONG

3.验证主从关系

查看Master节点replication信息：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=126,lag=0
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=126,lag=1
master_replid:1ca0bf14ca2cd79941df7285bf413aa6b8ae921d
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:126
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:126

可观察到connected_slaves有2个，分别为：

slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=126,lag=0
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=126,lag=1

同样在Slave节点也可查看到replication信息：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6380 info replication
# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:10
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:252
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:1ca0bf14ca2cd79941df7285bf413aa6b8ae921d
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:252
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:252

可观察到Master信息，连接状态正常：

master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up

部署Sentinel节点

1.配置Sentinel1节点

创建conf文件：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-sentinel-26379.conf

port 26379
daemonize yes
logfile "26379.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

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。

2.启动Sentinel1节点

root@sbc-VirtualBox:~# redis-sentinel /etc/redis/redis-sentinel-26379.conf

3.确认Sentinel1节点Sentinel状态

在Sentinel1节点查看Sentinel状态：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 26379 info Sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=127.0.0.1:6379,slaves=2,sentinels=1

配置并启动Sentinel2和Sentinel3节点

生成配置文件：
Sentinel2：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-sentinel-26380.conf

port 26380
daemonize yes
logfile "26380.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

Sentinel3：

root@sbc-VirtualBox:~# vim /etc/redis/redis-sentinel-26381.conf

port 26381
daemonize yes
logfile "26381.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

启动Sentinel2和Sentinel3：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-sentinel /etc/redis/redis-sentinel-26380.conf 
root@sbc-VirtualBox:~# redis-sentinel /etc/redis/redis-sentinel-26381.conf

验证Sentinel状态

连接任意Sentinel节点：

root@sbc-VirtualBox:~# redis-cli -h 127.0.0.1 -p 26379 info Sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=127.0.0.1:6379,slaves=2,sentinels=3

可观察到master地址，端口正确。slave节点，sentinel节点数量正确。

sentinel monitor mymaster127.0.0.163792配置代表sentinel-1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

Sentinel 配置说明

当所有节点启动后，配置文件中的内容发生了变化，体现在三个方面：

• Sentinel节点自动发现了从节点、其余Sentinel节点。
• 去掉了默认配置，例如parallel-syncs、failover-timeout参数。
• 添加了配置纪元相关参数。

下面以Sentinel1节点为例：

Sentinel1节点的conf文件变为了

port 26379
daemonize yes
logfile "26379.log"
dir "/opt/soft/redis/data"
sentinel myid b6983fbf6b4527811b724ce5ef0ea08388056e34
sentinel deny-scripts-reconfig yes
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel config-epoch mymaster 0
# Generated by CONFIG REWRITE
protected-mode no
sentinel leader-epoch mymaster 0
sentinel known-replica mymaster 127.0.0.1 6381
sentinel known-replica mymaster 127.0.0.1 6380
sentinel known-sentinel mymaster 127.0.0.1 26381 4d77ba4fbfd1696db44e6302340988f771bbb62a
sentinel known-sentinel mymaster 127.0.0.1 26380 75cd9743a892825573793c4417e7e8465d65b616
sentinel current-epoch 0

port，daemonize，logfile和dir

port表示Sentinel节点的端口；
daemonize表示守护进程，开启则Sentinel将在后台运行；
logfile表示Sentinel节点的日志路径；
dir表示Sentinel节点的工作目录；

sentinel monitor mymaster

sentinel monitor    

Sentinel节点会定期监控主节点，所以从配置上必然也会有所体现，本
配置说明Sentinel节点要监控的是一个名字叫做，ip地址和端
口为的主节点。代表要判定主节点最终不可达所需要的票数。一
般建议将其设置为Sentinel节点的一半加1。
同时还与Sentinel节点的领导者选举有关，至少要有max（quorum，num（sentinels）/2+1）个Sentinel节点参与选举，才能选出领导者Sentinel，从而完成故障转移。例如有5个Sentinel节点，quorum=4，那么至少要有max（quorum，num（sentinels）/2+1）=4个在线Sentinel节点才可以进行领导者选举
如：

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

sentinel down-after-milliseconds

sentinel down-after-milliseconds  

每个Sentinel节点都要通过定期发送ping命令来判断Redis数据节点和其余Sentinel节点是否可达，如果超过了down-after-milliseconds配置的时间且没有有效的回复，则判定节点不可达，（单位为毫秒）就是超时时间。这个配置是对节点失败判定的重要依据。

sentinel parallel-syncs

sentinel parallel-syncs  

当Sentinel节点集合对主节点故障判定达成一致时，Sentinel领导者节点会做故障转移操作，选出新的主节点，原来的从节点会向新的主节点发起复制操作，parallel-syncs就是用来限制在一次故障转移之后，每次向新的主节点发起复制操作的从节点个数。如果这个参数配置的比较大，那么多个从节点会向新的主节点同时发起复制操作，尽管复制操作通常不会阻塞主节点，但是同时向主节点发起复制，必然会对主节点所在的机器造成一定的网络和磁盘IO开销。

sentinel failover-timeout

sentinel failover-timeout  

failover-timeout通常被解释成故障转移超时时间，但实际上它作用于故
障转移的各个阶段：
a）选出合适从节点。
b）晋升选出的从节点为主节点。
c）命令其余从节点复制新的主节点。
d）等待原主节点恢复后命令它去复制新的主节点。

sentinel auth-pass

sentinel auth-pass  

如果Sentinel监控的主节点配置了密码，sentinel auth-pass配置通过添加
主节点的密码，防止Sentinel节点对主节点无法监控。

sentinel notification-script

sentinel notification-script  

sentinel notification-script的作用是在故障转移期间，当一些警告级别的Sentinel事件发生（指重要事件，例如-sdown：客观下线、-odown：主观下线）时，会触发对应路径的脚本，并向脚本发送相应的事件参数。

sentinel client-reconfig-script

sentinel client-reconfig-script  

sentinel client-reconfig-script的作用是在故障转移结束后，会触发对应路
径的脚本，并向脚本发送故障转移结果的相关参数。

Sentinel的特点

Redis Sentinel具有以下几个功能：
·监控：Sentinel节点会定期检测Redis数据节点、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

Redis Sentinel的优势：

·对于节点的故障判断是由多个Sentinel节点共同完成，这样可以有效地
防止误判。
·Sentinel节点集合是由若干个Sentinel节点组成的，这样即使个别Sentinel
节点不可用，整个Sentinel节点集合依然是健壮的。