微服务之分布式缓存Redis-第三章-搭建Redis哨兵模式

一、场景

slave节点宕机回复后可以找master节点同步数据
那master节点宕机怎么办？

二、Redis哨兵的作用和原理

1、哨兵（Sentinel）作用

Redis提供了哨兵（Sentinel）机制来实现主从集群的自动故障恢复。哨兵的结构和作用如下：

• 监控：哨兵（Sentinel）会不断检查您的master和slave是否按预期工作
• 自动故障恢复：如果master故障，哨兵（Sentinel）会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
• 通知：哨兵（Sentinel）充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时，会将最新信息推送给Redis的客户端。

2、服务状态监控

Sentinel基于心跳机制检测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令：

• 主观下线：如果某sentinel节点发现某实例未在规定时间相应，则认为该实例主观下线。
• 客观下线：如超过指定数量(quorum)的哨兵（Sentinel）都认为该实例主观下线，则该实例客观下线。quorum值最好超过哨兵（Sentinel）实例数量的一半。

3、选举新的master

一旦发现master故障，sentinel需要在salve中选择一个作为新的master，一选择依据如下：

• 首先判断slave节点与master节点断开时间长短，如果超过指定值（down-after-milliseconds * 10）则会排除该slave节点
• 然后判断slave节点的slave-priority值，越小优先级越高，如果是0则永不参与选举
• 如果slave-prority一样，则判断slave节点的offset值，越大说明数据越新，优先级越高
• 最后是判断slave节点的运行id大小，越小优先级越高

4、如何实现故障转移

当选中了其中一个slave为新的master后（例如slave1）,故障转移的步骤如下：

• sentinel给备选的slave1节点发送slaveof no one命令，让给节点成为master
• sentinel给所有其他slave节点发送slaveof 192.168.150.101 7002命令，让这些slave成为新master的从节点，开始从新的master上同步数据。
• 最后，sentinel将故障节点标记位slave，当故障节点恢复后自动成为新的master的slave节点。
  

5、总结

三、搭建哨兵架构

1、实例结构

我们搭建一个三节点形成的哨兵（sentinel）集群，来监管Redis的主从集群。如图：

我们本次在一台虚拟机上搭建。下面是redis的三个实例：

节点	IP地址	端口
s1	192.168.0.101	7001
s2	192.168.0.102	7002
s3	192.168.0.103	7003

下面是哨兵（sentinel）的三个实例

节点	IP地址	端口
s1	192.168.0.101	27001
s2	192.168.0.101	27002
s3	192.168.0.101	27003

2、准备实例和配置

要在同一台虚拟机上开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录

我们创建三个文件夹，名字分别叫s1、s2、s3

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir s1 s2 s3

然后在s1目录下创建sentinel.conf文件，添加下面内容：

# 当前sentinel实例的ip,端口 配置成真实ip。为了客户端可以远程访问
port 27001
# 指定当前sentinel的ip
sentinel announce-ip 192.168.9.101
# 监控master，指定主节点信息，mymaster：主节点名称，自定义，任意写；2：选举master时quorum值
sentinel monitor mymaster 192.168.0.101 7001 2
# 判断主master的挂机时间（毫秒），超时未返回正确信息后标记为sdown状态
sentinel down-after-milliseconds jrsoft-redis 5000
# 若sentinel在该配置值内未能完成failover操作（即故障时master/slave自动切换），则认为本次failover失败。
sentinel failover-timeout mymaster 60000
#要配置上master的认证密码，否则监控不到
sentinel auth-pass mymaster 123456
dir "/tmp/s1"

port 27001：当前Sentinel实例的端口
sentinel monitor mymaster 192.168.0.101 7001 2：指定主节点信息：

• mymaster：主节点名称，自定义，任意写
• 192.168.0.101 7001：主节点的ip和端口
• 2：选举master时quorum值

下面是window下的一个配置：

#这里配置成真实ip。为了客户端可以远程访问，例如：我用了spring data redis. 这里如果不配置ip，会报错的。

port 26379

dir "D:\\Program Files\\RedisGroup\\Redis-6379"
#监控master
sentinel monitor jrsoft-redis 127.0.0.1 6381 2
#判断主master的挂机时间（毫秒），超时未返回正确信息后标记为sdown状态
sentinel down-after-milliseconds jrsoft-redis 5000
#若sentinel在该配置值内未能完成failover操作（即故障时master/slave自动切换），则认为本次failover失败。
sentinel failover-timeout jrsoft-redis 18000
#要配置上master的认证密码，否则监控不到
sentinel auth-pass jrsoft-redis 6EhSiGpsmSMRyZieglUImkTr-eoNRNBgRk397mVyu66MHYuZDsepCeZ8A-MHdLBQwQQVQiHBufZbPa
#选项指定了在执行故障转移时， 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步，这个数字越小，完成故障转移所需的时间就越长
sentinel config-epoch jrsoft-redis 9

#配置上日志，方便排除错误，查看状态。
#logfile "D:/logs/redis-group/redisserver-6379.log"

#loglevel debug
# Generated by CONFIG REWRITE

sentinel leader-epoch jrsoft-redis 9
sentinel known-slave jrsoft-redis 127.0.0.1 6379
sentinel known-slave jrsoft-redis 127.0.0.1 6380
sentinel known-sentinel jrsoft-redis 127.0.0.1 26381 be2ff60333c7471c38980590683d58468952dca2
sentinel known-sentinel jrsoft-redis 127.0.0.1 26380 6034ccd1f815e872801263b2b24014c893b9f3af
sentinel current-epoch 9

将/tmp/s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中

# 方式一：逐个拷贝
cp s1/sentinel.conf s2
# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

然后修改s2、s3两个目录中的配置文件，分贝修改端口和dir

sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf

3、启动redis主从结构

参考：微服务之分布式缓存Redis-第二章-搭建Redis主从架构

4、启动哨兵（sentinel）

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
redis-sentinel s1/sentinel.conf
# 第2个
redis-sentinel s2/sentinel.conf
# 第3个
redis-sentinel s3/sentinel.conf

5、测试

我们把7001redis主节点宕机，会发现哨兵监控到master宕机以及选举切换的过程日志如下：

此时选举出7002是新的master，则7003开始全量同步
当7001再次上线之后，也会从7002全量同步

四、RedisTemplate的哨兵模式

在Sentinel集群监管下的redis主从集群，其节点会因为自动故障转移而发生变化，Redis的客户端必须感知这种变化及时更新连接信息。Spring的RedisTemplate底层利用lettuce实现了节点的感知和自动切换。

1、controller

2、引入redis依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.bootgroupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redisartifactId>
dependency>

3、在application.yml中指定sentinel相关信息

spring:
  redis:
    password: 123456
    sentinel:
      master: mymaster # 指定master名称
      nodes: # 指定redis-sentinel集群信息，通过sentinel就可以知道redis实例的地址
        - 192.168.0.101:27001
        - 192.168.0.101:27002
        - 192.168.0.101:27003

4、配置读写分离

@Component
public class LuttuceReadFromConfig implements LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer {
    @Override
    public void customize(LettuceClientConfiguration.LettuceClientConfigurationBuilder clientConfigurationBuilder) {
        //设置读优先读从机
        clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
    }
}

这里的ReadFrom是配置Redis的读取策略，是一个枚举，包括下面选择：

• MASTER：从主节点读取

• MASTER_PREFERRED：优先从master节点读取，master不可用才读取replica

• REPLICA：从slave（replica）节点读取

• REPLICA _PREFERRED：优先从slave（replica）节点读取，所有的slave都不可用才读取master

5、启动Springboot

通过日志发下luttuce的执行步骤如下
1、先连接到sentinel节点
2、从哨兵节点中获取redis主从三个节点的ip端口信息维护一个连接池，
3、分别创建3个redis的连接池
4、当执行查询时，就会从slave节点读取
5、当启动信息时，就会从master节点读取
6、如果其中一个redis宕机，会从sentinel节点获取最新的主从配置，自动切换