【redis基础】哨兵

hi,这里是redis系列文章,本篇是【redis基础】哨兵,上一篇链接:【redis】redis主从复制_努力努力再努力mlx的博客-CSDN博客


目录

概念 

作用 

如何使用哨兵(案例演示+实战步骤)

redis sentinel架构提前说明

重点参数配置

本次案例通用文件配置

关于sentinel文件中的其他配置

启动一主二从的redis实例,配置哨兵,并以此演示正常的主从复制情况

主机挂了,查看日志

手动关闭redis服务器,模拟主机挂掉

 我们查看主机挂掉之后从机的变化

对比配置文件

哨兵的运行流程和推举原理

主观下线与客观下线

SDOWN主观下线

ODOWN客观下线

选举领导者哨兵(哨兵中选取兵王)

由兵王开启故障切换并选举出一个新的master

新主登基

群臣俯首,一朝天子一朝臣,重新认老大

旧主拜服,老master回来也得怂

哨兵的使用建议


概念 

简单来说,哨兵就是吹哨人巡查监控后台master主机是否故障,如果故障了根据投票数自动将某一个从库转换为新主库,继续对外服务。

作用 

哨兵主要有以下四个作用:

  • 主从监控
    • 监控主从redis库运行是否正常
  • 消息通知
    • 哨兵可以将故障转移的结果发送到客户端
  • 故障转移
    • 如果master异常,则会进行主从切换,将其中一个slave作为新master
  • 配置中心
    • 客户端通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址

使用一句话来总结,哨兵的主要作用有以下两点:

1、监控redis运行状态,包括master和slave

2、当master down机,能自动将slave切换成新master

【redis基础】哨兵_第1张图片

如何使用哨兵(案例演示+实战步骤)

redis sentinel架构提前说明

【redis基础】哨兵_第2张图片

我们本次验证redis哨兵作用的配置如下:

  • 3个哨兵
    • 自动监控和维护集群,不存放数据,只是监控
  • 1主2从
    • 用于数据读取和存放
    • 在 /myredis 目录新建或者拷贝 sentinel.conf
    • 先看看redis解压目录下默认的sentinel.conf文件的内容【redis基础】哨兵_第3张图片

重点参数配置


哨兵sentinel文件参数(先导)
bind 服务监听地址,用于客户端连接(默认为本机地址)
daemonize 是否以后台daemon方式运行
protected-mode 安全保护模式
port 端口
logfile 日志文件路径
pidfile pid日志路径
dir 工作目录

sentinel monitor

设置要监控的masterquorm 表示最少有几个哨兵认可客观下线,同意故障迁移的法定票数

【redis基础】哨兵_第4张图片

我们知道,网络是不可靠的,有时候一个sentinel会因为网络堵塞而误以为一个master redis已经死掉了,在sentinel集群环境下需要多个sentinel互相沟通来确认某个master是否真的死了,quorum这个参数是进行客观下线的一个依据,意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障,才会对这个master进行下线以及故障转移。因为有的时候,某个sentinel节点可能因为自身网络原因,导致无法连接master,而此时master并没有出现故障,所以,这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题,才可以进行下一步操作,这就保证了公平性和高可用。

sentinel auth-pass   //通过密码连接master

//通过密码连接到主机,在这里需要注意的是,即使是主机中的配置文件,我们仍然需要对此进行配置,因为我们主机挂掉之后重新启动其不再默认是主机,认识作为从机,此时他也需要连接新的主机

本次案例通用文件配置

我们对以下的哨兵的配置文件进行配置

sentinel26381.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26379
logfile "/myredis/sentinel26379.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26379.pid
dir /myredis
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111
 

sentinel26380.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26380
logfile "/myredis/sentinel26380.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26380.pid
dir "/myredis"
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111

sentinel26379.conf

bind 0.0.0.0
daemonize yes
protected-mode no
port 26381
logfile "/myredis/sentinel26381.log"
pidfile /var/run/redis-sentinel26381.pid
dir "/myredis"
sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
sentinel auth-pass mymaster 111111

关于sentinel文件中的其他配置

sentinel down-after-milliseconds  :

指定多少毫秒之后,主节点没有应答哨兵,此时哨兵主观上认为主节点下线

 

sentinel parallel-syncs  :

表示允许并行同步的slave个数,当Master挂了后,哨兵会选出新的Master,此时,剩余的slave会向新的master发起同步数据

 

sentinel failover-timeout  :

故障转移的超时时间,进行故障转移时,如果超过设置的毫秒,表示故障转移失败

 

sentinel notification-script   :

配置当某一事件发生时所需要执行的脚本

 

sentinel client-reconfig-script  :

客户端重新配置主节点参数脚本

启动一主二从的redis实例,配置哨兵,并以此演示正常的主从复制情况

【redis基础】哨兵_第5张图片

1
169机器上新建redis6379.conf配置文件,由于要配合本次案例,请设置masterauth项访问密码为111111,
不然后续可能报错master_link_status:down
2
172机器上新建redis6380.conf配置文件,设置好replicaof
3
173机器上新建redis6381.conf配置文件,设置好replicaof

按照上章配置的一主二从基础上,需要对主机redis6379.conf进行更改

redis6379.conf
【redis基础】哨兵_第6张图片

6379后续可能会变成从机,需要设置访问新主机的密码, 请设置masterauth项访问密码为111111

redis 6380.conf

【redis基础】哨兵_第7张图片

具体IP地址和密码根据你本地真实情况,酌情修改 

redis 6381.conf

【redis基础】哨兵_第8张图片

启动一主二从

6379.conf
    redis-server /myredis/redis6379.conf 
    redis-cli -a 111111 -p6379
 
6380.conf
    redis-server /myredis/redis6380.conf 
    redis-cli -a 111111 -p 6380
 
6381.conf
    redis-server /myredis/redis6381.conf 
    redis-cli -a 111111-p 6381


启动哨兵

redis-sentinel sentinel26379.conf --sentinel
redis-sentinel sentinel26380.conf --sentinel
redis-sentinel sentinel26381.conf --sentinel

查看哨兵信息

【redis基础】哨兵_第9张图片

查看主从复制信息,发现一切正常

【redis基础】哨兵_第10张图片

主机挂了,查看日志

手动关闭redis服务器,模拟主机挂掉

【redis基础】哨兵_第11张图片

 我们查看主机挂掉之后从机的变化

可能出现的问题:

【redis基础】哨兵_第12张图片

【redis基础】哨兵_第13张图片

 对Broken pipe进行一定的解释:
​​​​​​​

认识broken pipe
pipe是管道的意思,管道里面是数据流,通常是从文件或网络套接字读取的数据。
当该管道从另一端突然关闭时,会发生数据突然中断,即是broken,对于socket来说,
可能是网络被拔出或另一端的进程崩溃
解决问题
其实当该异常产生的时候,对于服务端来说,并没有多少影响。因为可能是某个客户端突然中止了进程导致了该错误
总结 Broken Pipe
这个异常是客户端读取超时关闭了连接,这时候服务器端再向客户端
已经断开的连接写数据时就发生了broken pipe异常!

总结来说,就是主机挂掉对从机产生了瞬时性的影响,遇到这种问题不要慌张,再次重新输入同样的指令即可。

继续查看复制信息

6380

【redis基础】哨兵_第14张图片

6381

【redis基础】哨兵_第15张图片

我们发现6381成为了主机

对比配置文件

老master vim redis6379.conf

【redis基础】哨兵_第16张图片

redis6379下线

vim redis6380.conf

【redis基础】哨兵_第17张图片

新master vim redis6381.conf

【redis基础】哨兵_第18张图片

我们得出结论:

  • 本文中的 sentinel26379.log、sentinel26380.log、sentinel26381.log会在运行中进行动态更改
  • 在master-slave切换中,redis###.conf文件中的内容会被自动更改

除此之外,哨兵中还能监视多个master,一行一个

【redis基础】哨兵_第19张图片

哨兵的运行流程和推举原理

当一个主从配置中的master失效之后,sentinel可以选举出一个新的master,用于接替原master的工作,主从配置中其他redis服务器自动指向新的master同步数据。一般建议sentinel采用奇数台,防止某一台sentinel无法连接到master导致误切换。

主观下线与客观下线

SDOWN主观下线

1.SDOWN 是单个sentinel 自己主观上检测到的关于master的状态,从sentinel的角度来看,如果发送了PING心跳后,在一定时间内没有收到合法的回复,就达到了SDOWN的条件
2.sentinel配置文件中的down-after-milliseconds 设置了判断主观下线的时间长度

所谓主观下线(Subjectively Down, 简称 SDOWN)指的是单个Sentinel实例对服务器做出的下线判断,即单个sentinel认为某个服务下线(有可能是接收不到订阅,之间的网络不通等等原因)。主观下线就是说如果服务器在[sentinel down-after-milliseconds]给定的毫秒数之内没有回应PING命令或者返回一个错误消息, 那么这个Sentinel会主观的(单方面的)认为这个master不可以用了,o(╥﹏╥)o

【redis基础】哨兵_第20张图片

 

sentinel down-after-milliseconds

 表示master被当前sentinel实例认定为失效的间隔时间,这个配置其实就是进行主观下线的一个依据

master在多长时间内一直没有给Sentine返回有效信息,则认定该master主观下线。也就是说如果多久没联系上redis-servevr,认为这个redis-server进入到失效(SDOWN)状态。

ODOWN客观下线

ODOWN需要一定数量的sentinel,多个哨兵达成一致意见才能认为一个master客观上已经宕机

四个参数含义:

masterName是对某个master+slave组合的一个区分标识(一套sentinel可以监听多组master+slave这样的组合)

【redis基础】哨兵_第21张图片

quorum这个参数是进行客观下线的一个依据,法定人数/法定票数

意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障才会对这个master进行下线以及故障转移。因为有的时候,某个sentinel节点可能因为自身网络原因导致无法连接master,而此时master并没有出现故障,所以这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题,才可以进行下一步操作,这就保证了公平性和高可用。

选举领导者哨兵(哨兵中选取兵王)

  1. 当主节点被判断客观下线以后,各个哨兵节点会进行协商,县选举出一个领导者哨兵节点并由该领导者节点进行failover(故障迁移)
  2. Raft算法 选出领导者节点
  3. 监视该主节点的所有哨兵都有可能被选为领导者,选举使用的算法是Raft算法;Raft算法的基本思路是先到先得:即在一轮选举中,哨兵A向B发送成为领导者的申请,如果B没有同意过其他哨兵,则会同意A成为领导者【redis基础】哨兵_第22张图片

  4. 日志变化

【redis基础】哨兵_第23张图片

 

由兵王开启故障切换并选举出一个新的master

【redis基础】哨兵_第24张图片

新主登基

【redis基础】哨兵_第25张图片
某个slave 备选成为新 master
选出新master的规则,剩余slave节点健康前提下
redis.conf文件中,优先级slave-priority或者replica-priority最高的从节点(数字越小优先级越高)

【redis基础】哨兵_第26张图片
复制偏移位置offset最大的从节点(log中记录最多条数的)
最小Run ID的从节点,也就是字典顺序,ASCII码


群臣俯首,一朝天子一朝臣,重新认老大


执行slaveof no one命令让选出来的从节点成为新的主节点,并通过slaveof命令让其他节点成为其从节点
Sentinel leader会对选举出的新master执行slaveof no one操作,将其提升为master节点
Sentinel leader向其它slave发送命令,让剩余的slave成为新的master节点的slave


旧主拜服,老master回来也得怂


将之前已下线的老master设置为新选出的新master的从节点,当老master重新上线后,它会成为新master的从节点Sentinel leader会让原来的master降级为slave并恢复正常工作。

哨兵的使用建议

  • 哨兵节点的数量应为多个,哨兵本身应该集群,保证高可用
  • 哨兵节点的数量应该是奇数个
  • 各个哨兵节点的配置应该一致
  • 如果哨兵节点部署在Docker等容器里,要注意端口的正确映射
  • 哨兵集群+主从复制,并不能保证数据零丢失

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