Redis7-8.0-哨兵(sentinel)


Redis哨兵(sentinel)

作用:无人值守运维

是什么?

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一个从库转换为新主库,继续对外服务

能干什么?

  1. 主从监控
    • 监控主从redis库运行是否正常
  2. 消息通知
    • 哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端
  3. 故障转移
    • 如果master异常,则会进行主从切换,将其中一个slave作为新的master
  4. 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

怎么用?

哨兵架构说明(6台机器):

  • 3个哨兵:自动监控和维护集群,不存放数据,只是吹哨人
  • 1主2从:用于数据读取和存放

默认的sentinel.conf文件内容

  • bind
    • 服务监听地址,用于客户端连接,默认本机地址
  • daemonize
    • 是否以后台daemonize方式运行
  • protected-mode
    • 安全保护模式
  • port
    • 端口
  • logfile
    • 日志文件路径
  • pidfile
    • pid文件路径
  • dir
    • 工作目录
  • sentinel monitor
    • 设置要监控的master服务器
    • quorum表示最少有几个哨兵认可客观下线,同一故障迁移的法定票数
      • 有的时候网络是不可靠的,一个sentinel会因为网络堵塞误认为一个master已经宕机,在sentinel集群环境下需要多个sentinel相互沟通来确认某个master是否真的已经宕机了,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
    • master设置了密码,连接master服务的密码
  • 其他
    • image-20240130222816628

原理

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

运行流程和故障切换

SDown主观下线(Subjectively Down):

  • 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)
  • SDOWN主观不可用是单个sentinel自己主观上监测到的关于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受到合法的回复就视为达到了SDOWN的条件
  • sentinel配置文件中的down-after-milliseconds设置了判断主观下线的时间长度
    • image-20240226201439479
    • sentinel down-after-milliseconds

ODown客观下线(Objectively Down):

  • 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客观上已经宕掉
  • image-20240226211452689
    • master-name: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)
    • quorum:是进行客观下线的一个依据,也称为法定人数/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,报这个了公平性和高可用。

当主节点被判断为客观下线:各个哨兵节点会进行协商,先选举出一个领导者哨兵节点,并由该领导节点进行故障迁移(failover)

怎么选取出领导者哨兵节点?

Raft算法:

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监视该主节点的所有哨兵都有可能被选为领导者哨兵,选举使用的算法是Raft算法,其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

由领导者哨兵节点开始推动故障切换流程并选出一个新的master:

  1. 某个slave被选中成为新master

    • image-20240226213025479

    • 选出新master的规则(剩余slave节点健康的前提下):

      • redis.conf文件中,优先级slave-priority或者replica-priority最高的从节点(数字越小优先度越高)

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      • 复制偏移位置offset最大的从节点

      • 最小Run ID的从节点(字典顺序,ASCII码)

  2. 重新确立master

    • 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向其他slave发送命令,让剩余的slave成为新的master节点的slave
  3. 之前宕机的master重连后不会成为master

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

小总结

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哨兵使用建议

  • 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等容器里面,尤其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

文章作者: Feliks
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