利用redis-sentinel实现redis主从高可用设计

redis最简单的使用方式就是启动一个redis实例，然后客户端直接连到这个redis实例进行操作，很多业务场景单个redis实例便可以满足内存及请求的需求。然而在实际应用当中，尤其是在线上环境中，可用性非常重要，显然单一的redis实例可用性就很难保证，无论是进程挂了还是机器挂了等等各种原因很容易就会导致单一redis实例不可用。为了提供高可用的能力，redis本身提供了redis-sentinel服务。

redis-sentinel工作方式

详细的redis-sentinel内容可以参考官网的文档sentinel。在这里我们简单的介绍一下：

• redis服务需要主从部署，一个主节点，至少一个从节点
• 至少部署三个redis-sentinel实例

    +--------+                   +--------+
    | Master |---------+---------| Slave  |
    +--------+         |         +--------+
                       |
          +------------+--------------+    
          |            |              |
    +-----------+ +-----------+ +-----------+
    | Sentinel1 | | Sentinel2 | | Sentinel3 |
    +-----------+ +-----------+ +-----------+

每个Sentinel都会和Master、Slave以及其它Sentinel通讯，检测各实例的存活情况，如果发现Master实例挂掉了，则各Sentinel之间会协商根据规则选出一个Slave来变为Master。这样就使得redis服务可以继续使用。

从服务端来讲，redis-sentinel引入解决了单个redis实例挂掉之后不能提供服务的问题。但是对客户端来说由于redis-sentinel的引入，可能导致redis的主从切换，因此直接给客户端redis实例地址的话则可能因为主从的切换而导致redis地址不是预期的地址。为了完全的实现高可用我们还需要解决这个问题，那解决这个问题常见的就有以下三种方案：

• 客户端方案
• LVS方案
• 代理方案

客户端方案

在redis客户端中支持redis-sentinel，通过redis-sentinel来发现redis实例。

优点：

• 简化服务端部署，只需部署redis实例和redis-sentinel即可
• 可以在客户端做配置，实现读写分离功能

缺点：

• 需要客户端支持redis-sentinel，很多流行的当前在用的客户端都不支持
• 对于已经使用的现有代码，需要修改业务使用客户端部分的代码
• 一些第三方应用使用redis，而我们可能无法修改这种应用的代码

LVS方案

采用LVS虚IP，在redis-sentinel发生主从切换后也执行虚IP漂移操作。

优点：

• 对客户端完全透明，现有业务代码无需做任何更改

缺点：

• 服务端部署稍微复杂，LVS部署需要root权限
• LVS自身高可用需要有备机，在隔离部署时备机不能被利用，存在资源浪费
• 单一虚IP，只能规定为redis主节点或redis从节点，想要支持读写分离的话得部署多个虚ip，同时需要客户端支持

代理方案

在客户端和redis服务端之间加一层代理，代理通过redis-sentinel来发现redis实例

优点：

• 对客户端完全透明，现有业务代码无需做任何更改
• 可以在代理层做配置，实现读写分离功能

缺点：

• redis服务有性能损失
• 代理自身存在单点问题

方案选择

在实际应用环境中，要选择一种高可用方案除了考虑高可用本身更应考虑以下几点：

• 维护简单，这包括服务的部署、升级、迁移等
• 从现有使用方式迁移到高可用使用方式改造小

因此综合的来看，选择代理方案是一种比较折衷稳妥的方案，原因主要如下：

• 客户端方案，在已有大量服务在运行的情况下，需要全部重新改造一遍，这个难度很大，而且对第三方应用来说可能是无法更改的
• LVS方案，部署麻烦问题比较突出
• 代理方案对后端服务来说，维护起来简单

那么选用代理方案的话，也需要正视它的缺点：

• redis服务性能损失：考察一个服务的性能主要就是两个指标，吞吐和延迟。对于一款高性能的代理来说，吞吐几乎可以做到和redis差不多，即便是有差距的话，获益于代理的无状态特性，可以直接横向扩容来弥补;而对于延迟，从客户端来讲，由于多个中间环节，几乎延迟总会增加，但是从整个业务层面来讲，因为代理的引入而增加的redis请求耗时几乎都可以忽略不计。
• 代理自身的单点问题：要解决这个问题有两个手段，一是再在代理前面架一层LVS，二是提供多个代理，在客户端实现可以访问多个后端。在这两种选择中，推荐第二种，因为代理本身无状态，可以很容易的部署多个代理，通过修改业务客户端代码，实现对代理的负载均衡和失效及恢复。

支持redis-sentinel的代理predixy