[docker-compose中间件集群系列] - 6 redis 哨兵模式的原理简单介绍以及集群搭建

redis的作用就不多介绍了，redis的原理相信也有很多文章。我这边的分享就直接分享一下实际业务使用的哨兵模式和集群模式。还有他们有什么不同，哪种业务场景应该用哪一种模式。

这一篇先来说哨兵模式，集群模式放在第7集。开始聊这个之前，有一个点比较重要，要保证各位的redis版本在6.0以上，因为有一个非常重要的配置，关乎到你运维的配置是高版本才有的，就是redis对于hostname配置的处理方式。发文这会，redis在github和hub.docker的最新的稳定版本去到7.0.11。各位尽量关注一下所使用中间件的版本，还有每个版本的升级都更新了什么，适当升级才能让我们的系统更加可持续的发展。然后我们继续往下看。

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redis哨兵模式是什么

        要说redis的哨兵模式，那首先就要先说一下主从模式，主从模式是什么呢，举个例子，譬如我们现在又3台服务器，分别是01、02、03。我们在01那台机启动一个redis实例，然后02、03两台机器也分别启动一个redis实例，但是02、03的实例在配置文件里面指定01为主节点，这样02、03两个实例自然而然就变成了从节点。主从模式在主节点失效的时候，它们是不会自己将从节点提升为主节点的，这样整个redis服务将会失去写功能。哨兵模式就是在主节点失效的时候，可以自动将从节点提升为主节点的一种模式。

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redis哨兵模式能干什么

        在主从模式下，只有主节点能同时读写，从节点只能读，并且从节点会定期同步主节点的数据。这样可做到读写分离，提高整个redis服务的可用性。

        在主从模式下，redis主节点出现问题，整个redis服务就只剩下读的功能了，写功能失效了。这样对于我们的业务来说肯定致命的，因此哨兵模式就出现了。哨兵模式并非改变整个redis实例的部署结构，而是为了解决主从模式主节点失效的问题而出现的。我们可以将哨兵模式看作两个部分，主从模式的redis+哨兵。这两块是分开，互相独立的，没有哨兵，我们的主从模式redis服务也是可以正常使用的。

        哨兵是什么，哨兵是redis的其中一种功能，也是一种redis服务，只是它提供的不是存储服务，而是调度服务。同样我们也是启动redis实例，但是启动的时候，指定为这一个实例的启动是哨兵模式，并且启动的时候指定我们的redis服务的主节点地址。这样哨兵就能监控我们的redis服务了。哨兵也可以启动多个实例，每一个实例都必须指定我们的redis服务的主节点地址。

        现在我们手上有了主从模式的redis服务+哨兵，也知道了哨兵是什么了。那哨兵是不是只做监控的功能呢，并不是，哨兵还提供一个非常重要的功能，那就是选举功能。在主节点失效的情况下，哨兵可以发送指令给主从模式的redis服务，将从节点提升为主节点。有了这一个功能，那是不是就解决了主从模式下主节点失效，整个redis服务写功能跟着失效的问题了，这就是哨兵模式。

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redis哨兵模式原理

        哨兵模式需要指定主节点的地址，上面也提到了，从节点启动的时候，需要指定主节点的地址，还有一个配置，无论主节点还是从节点，redis实例启动的时候，都需要配置自己广播出去的地址和端口。这是什么意思呢，就是需要告诉别的节点，自己所在的服务器的地址，可以是域名，也可以是ip，譬如，01的机器上的redis服务，广播出去的地址就需要写01机器的地址，02的机器上的redis服务，广播出去的地址就需要写02机器的地址。

        现在，主从节点都有了广播的地址，从节点也指定了主节点的地址，这样我们的哨兵在连接主节点的时候，就能从主节点那里取得主从节点的地址了，并且哨兵也能知道到底谁是主节点，谁是从节点了。这些信息都是哨兵在连接主节点的时候获得的，并且会将这些信息持久化到哨兵服务自己的文件里面。

        上面配置了redis服务主从节点的广播地址，现在到哨兵群了，哨兵群也是需要配置广播地址的，因为需要知道整个哨兵群一共有多少个实例，而且每一个哨兵实例都分别在哪里嘛。这样，我们的需要交互的信息，就都配置好了。配置好之后，哨兵会定时向所有redis节点发送ping指令，以此来鉴别redis节点是否存活，假设主节点现在ping不通了，哨兵会向redis群发送主从节点的设置指令，将从节点提升为主节点。所以其实，哨兵就像一个大脑，是负责发送指令的，哨兵和redis群是相互独立的，没有哨兵，只是需要人工参与手动去设置redis服务群的主从而已，但是这样就不能很好的保证服务的可用性了。所以哨兵模式是我们日常比较常用的一个模式。

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redis哨兵模式搭建

        接下来我们开始搭建，也是需要3台服务器，主从模式我们以一主二从来做例子，当然一主N从也是可以的，那就看每个业务的情况来决定了。文章开始的时候提到，我们哨兵的redis镜像是需要在6.0以上的，因为6.0以上才开始支持域名的配置，否则即使redis服务群里面广播的地址写的域名，哨兵持久化主从节点信息的时候，还是会将域名解析为地址的。这样我们外网客户端连接哨兵的时候，哨兵群会给到我们的客户端一个内网地址的ip，这样外网的客户端就连接不上了，这样运维是非常不方便的，当然如果确定只需要在内网的服务内部使用，那是无所谓的，反正就是所有对于redis的操作都需要登陆到服务器使用redis-cli去操作而已。

        为了表达出哨兵群和redis服务群是两个独立的服务，我redis群镜像用5.0.8版本，哨兵群镜像用6.2版本。接下来，我们先搭建主从模式redis服务，配置我选择用redis.conf配置的方式，意思就是一切配置都写在redis.conf这个文件里面，启动镜像的时候配置指定以这一个文件配置为准。因此我们的docker-compose.yaml其实没什么好写的，3台机器都一样即可。图片内从左到右分别是01、02、03机器，顺着看就可以了，我们以01机器作为主节点。

docker-compose.yaml：

version: '3'
services:
  redis:
    image: redis:5.0.8
    container_name: docker_redis
    privileged: true
    volumes:
      - ./volumes/data:/data
      - ./volumes/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf
      - ./volumes/logs:/logs
    command: ["redis-server","/usr/local/etc/redis/redis.conf"]
    ports:
      - 9062:6379
    environment:
      - TZ="Asia/Shanghai"

 接下来，看一下3份redis.conf有什么不同，其实也就是01的配置稍微有点不同，02、03的配置是一样的，因为都是从节点。

按照习惯，我们也是先创建好文件夹volumes。

配置文件我们放在volumes/conf里面，docker-compose.yaml文件里面自己写好挂载即可。

接下来我们看一下redis.conf的内容，我会用:set nu来显示出行，可以对着行号看。

首先提一下，就是我们的port端口，这个其实是不用改的，因为这个文件其实是和容器内的redis配置互相挂载了，因此对于端口来说的其实指的是容器内的redis端口，我们在外部做了映射，所以port 是不需要改的，就保留6379就可以了。

接下来往下看，一直找到replicaof这个属性，字面意思就是，从什么地方复制，所以这里配置的是主节点的地址，可以看见我这里写的是test01的地址，而01这台机器是注释掉的，因为他本来就是主节点，所以不需要写。 

再往下找到masterauth这个配置，这里写的是主节点的密码。当然如果主节点没有配置密码，那这里就不需要写。

再往下找到replica-announce-ip和replica-announce-port，这里配置的就是广播的地址，意思就是，你向外广播你是谁的时候给出去的地址，所以这里写的是各自本机器的地址。这里如果有外网访问要求，请写域名，不要写内网ip，否则之后哨兵拿到的就是内网ip，然后给到你的外网客户端也是这一个内网的ip。那就连不上了。 

redis的配置就这么多，之后就出去外面docker-compose up -d启动就好了，但是启动需要有顺序，先启动01主节点的，然后再启动02、03两个从节点的。毕竟两个从节点是写了主节点的ip去找主节点的，如果同时启动或者先启动从节点，那就找不到主节点了。

然后我们进入docker容器内部，redis-cli -p 端口 -a 密码进入redis命令行，输入info replication

 就能看见主从节点的信息了，至此主从模式的redis服务就搭建完成了，我这里由于已经是验证过01那个主节点掉线的情况，所以已经被自动切换到02了，大家知道01是主节点就行。

下一步就是我们哨兵的搭建了，哨兵有一个配置文件sentinel.conf，这个文件和redis.conf一样，也是可以从redis的github里面找到的，大家打开github里面redis的项目，搜索一下这个文件，就能知道有什么属性了。

接下来说说这里面其中几个必须的属性，其他的属性各位看example文件解释就可以。

 首先，我们先新建我们的文件夹，这里有一个点要注意，我们挂载文件虽然只有一个，sentinel.conf，但是我们docker-compose.yaml里面的volumes挂载不能直接用容器内的配置文件挂载到宿主机的配置文件，需要放在文件夹内，以容器内文件夹挂载到宿主机文件夹这样的方式。

接下来我们看一下我们的sentinel.conf文件配置了什么属性。

 我们一个一个来讲。

1.        sentinel monitor 集群名 主节点地址 主节点端口 客观下线的哨兵数

例子：sentinel monitor mymaster xxx.com.cn 6379 2

这一个配置是指定redis服务的主节点的配置，这个作用是什么就很明显了

2.        sentinel auth-pass 集群名 主节点密码

例子：sentinel auth-pass mymaster mypassword

这是主节点的访问密码，客户端都需要配置密码才能访问，哨兵没有密码怎么访问呢是吧。毕竟说了几遍，他们是独立的嘛。

3.        sentinel announce-ip "对外广播的地址"

例子：sentinel announce-ip "xxx.com.cn"

这一个广播地址和redis的广播地址不一样哦，这一个广播地址是用于哨兵之间的通讯的广播地址。

4.        sentinel resolve-hostnames yes

这个配置非常重要，这一个是redis6.0版本才新增的一个配置，意思很清楚了，可以使用hostname，不然6.0以下的版本会将hostname解析为ip地址，然后持久化到你的sentinel.conf文件上面的。

5.        sentinel announce-hostnames yes

这个同理

以上几个是必要的配置，更多配置请参考github上面的redis项目给出的sentinel.conf实例文件。

配置好这个文件之后，出去外面docker-compose up -d就可以启动你的哨兵了。

注意：哨兵启动之后，会生成一些关于其他节点的信息，持久化到你的那个sentinel.conf文件里面的，然后文件的用户会变成你docker的用户。我这边是root。这一点要注意。

最后启动完之后，就可以用客户端访问我们的哨兵，就可以连接到我们的redis服务啦。

test01、test02、test03是我们的redis服务群，访问主节点是有写key 的功能的，从节点如果写key会报错。

下面test01-sentinel、test02-sentinel、test03-sentinel 就是我们的哨兵，都是可读可写的，因为他们只负责发送指令给redis服务群，并非真正的redis服务。实际使用的时候是使用它们去连接我们的redis服务群。redis服务群节点出了问题也是由它们负责选举选出新的主节点。

那什么时候该用哨兵模式，什么时候该用集群模式呢。一般业务来说，其实平时数据量不大或者key的种类很复杂，或者各个业务的key需要分开redis数据库来存放的业务，一般就是用哨兵模式来做我们一些简单的缓存的。

集群模式则是应对比较庞大数据量的读写，结构比较单一，对redis数据库的选择没有要求（因为集群模式只有db0）的业务，会选择集群模式比较好。

至此，我们的哨兵模式的redis就搭建成功啦，其实这个还挺简单的，下一篇我们讲一下redis的集群模式，以及集群模式的原理。