哨兵

Redis高可用技术

一、持久化

    持久化是最简单的高可用方法(有时甚至不被归为高可用的手段),主要作用是数据备份,即将数据存储在硬盘,保证数据不会因进程退出而丢失。

二、主从复制

    复制是高可用Redis的基础,哨兵和集群都是在复制基础上实现高可用的。复制主要实现了数据的多机备份,以及对于读操作的负载均衡和简单的故障恢复。缺陷:故障恢复无法自动化;写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。

三、哨兵

    在复制的基础上,哨兵实现了自动化的故障恢复。
    缺陷:写操作无法负载均衡;存储能力受到单机的限制。

四、集群

通过集群,Redis解决了写操作无法负载均衡,以及存储能力受到单机限制的问题,实现了较为完善的高可用方案。

哨兵

一、介绍

    哨兵(sentinel),用于对主从结构中的每一台服务器进行监控,当主节点出现故障后通过投票机制来挑选新的主节点,并且将所有的从节点连接到新的主节点上。前面的主从是最基础的提升Redis服务器稳定性的一种实现方式,但我们可以看到master节点仍然是一台,若主节点宕机,所有从服务器都不会有新的数据进来,如何让主节点也实现高可用,当主节点宕机的时候自动从从节点中选举一台节点提升为主节点就是哨兵实现的功能。

二、作用

1、监控(Monitoring)

哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常。

2、通讯(communication)

当监控节点出现故障,哨兵之间进行通讯。

3、自动故障转移(Automatic failover)

当主节点不能正常工作时,哨兵会开始自动故障转移操作,它会将失效主节点的其中一个从节点升级为新的主节点,并让其他从节点改为复制新的主节点。

4、配置提供者(Configuration provider)

客户端在初始化时,通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址。

5、通知(Notification)

哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端

​ 其中,监控和自动故障转移功能,使得哨兵可以及时发现主节点故障并完成转移;而配置提供者和通知功能,则需要在与客户端的交互中才能体现。

​ 这里对“客户端”一词在文章中的用法做一个说明:在前面的文章中,只要通过API访问redis服务器,都会称作客户端,包括redis-cli、Java客户端Jedis等;为了便于区分说明,本文中的客户端并不包括redis-cli,而是比redis-cli更加复杂:redis-cli使用的是redis提供的底层接口,而客户端则对这些接口、功能进行了封装,以便充分利用哨兵的配置提供者和通知功能。

三、架构图

它由两部分组成,哨兵节点和数据节点:

哨兵节点:哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成,哨兵节点是特殊的redis节点,不存储数

主节点和从节点都是数据节点。

四、工作流程

1、实时监控

    每个Sentinel以每秒钟一次的频率向它所知的Master,Slave以及其他 Sentinel 实例发送一个PING命令。

2、监控失败,主观下线

    如果一个实例(instance)距离最后一次有效回复PING命令的时间超过 own-after-milliseconds 选项所指定的值,则这个实例会被Sentinel标记为主观下线。

3、其他哨兵确认是否下线

    如果一个Master被标记为主观下线,则正在监视这个Master的所有 Sentinel 要以每秒一次的频率确认Master的确进入了主观下线状态。 

4、多个哨兵确认主观下线,状态变为客观下线

    当有足够数量的Sentinel(大于等于配置文件指定的值)在指定的时间范围内确认Master的确进入了主观下线状态,则Master会被标记为客观下线。

5、INFO监控

    在一般情况下,每个Sentinel 会以每10秒一次的频率向它已知的所有Master,Slave发送 INFO 命令。

6、INFO监控升级

    当Master被Sentinel标记为客观下线时,Sentinel 向下线的 Master 的所有Slave发送 INFO命令的频率会从10秒一次改为每秒一次。 

7、客观下线条件不足,取消下线状态

    若没有足够数量的Sentinel同意Master已经下线,Master的客观下线状态就会被移除。 若 Master重新向Sentinel 的PING命令返回有效回复,Master的主观下线状态就会被移除。

五、哨兵部署

​ 这一部分将部署一个简单的哨兵系统,包含1个主节点、2个从节点和3个哨兵节点。方便起见:所有这些节点都部署在一台机器上,使用端口号区分

1、部署主从

​ 哨兵系统中的主从节点,与普通的主从节点配置是一样的,并不需要做任何额外配置。下面分别是主节点(port=6379)和2个从节点(port=6381/6382)的配置文件。

1.修改配置文件

1)主节点(6379)

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