【Redis】Redis集群之哨兵机制
文章目录
- 【Redis】Redis集群之哨兵机制
- 1. 哨兵的作用和原理
- 1.1 哨兵的作用
- 1.2 redis服务状态监控
- 1.3 选举新master
- 1.4 故障转移
- 1.5 总结
- 2. 搭建哨兵集群
- 2.1 准备实例和配置
- 2.2 启动
- 2.3 测试
- 3. RedisTemplate的哨兵模式
1. 哨兵的作用和原理
1.1 哨兵的作用
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：Sentinel会不断检查master和slave是否按预期工作
- 自动故障恢复：如果master故障，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：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(比如新的master的地址)推送给Redis的客户端
哨兵结构如下所示：
1.2 redis服务状态监控
Sentinel基于心跳机制监测服务状态，每隔一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响应，则认为该实例主观下线。
- 客观下线：若超过指定数量（quorum）的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Sentinel实例数量的一半。
1.3 选举新master
一旦发现master故障，sentinel需要在salve中选择一个作为新的master，选择依据是这样的：
- 首先判断slave节点与master节点断开时间的长短，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(默认是1)，越小优先级越高，如果是0则表示永不参与选举。 - 如果
slave-priority相同，则判断slave节点的offset值，越大说明数据越新，优先级也就越高。 - 最后是判断slave节点的运行id大小，越小优先级越高。
1.4 故障转移
假设原来的master是7001，7001宕机之后，通过如下步骤选举出新的master(7002)：
- sentinel给备选的slave1节点发送
slaveof no one命令，让该节点成为master - sentinel给所有其它slave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将故障节点标记为slave，当故障节点恢复后会自动成为新的master的slave节点
1.5 总结
Sentinel的三个作用是什么？
- 监控
- 故障转移
- 通知
Sentinel如何判断一个redis实例是否健康？
- 每隔一秒发送一次ping命令，如果超过一定时间没有响应则认为主观下线。
- 如果大多数sentinel都认为实例主观下线，那么久判定为客观下线。
故障转移步骤有哪些？
- 首先选定一个slave作为新的master，执行
slaveof no one - 然后让所有节点都执行
slaveof 新地址 端口号 - 修改故障节点，执行
slaveof 新地址 端口号
2. 搭建哨兵集群
在一台虚拟机中的三个端口部署三个sentinel形成集群，来监管redis主从集群：
三个sentinel实例信息如下：
| 节点 | IP | PORT |
|---|---|---|
| s1 | 192.168.150.101 | 27001 |
| s2 | 192.168.150.101 | 27002 |
| s3 | 192.168.150.101 | 27003 |
2.1 准备实例和配置
要在同一台虚拟机开启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
如图：
然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件，添加下面的内容：
port 27001
sentinel announce-ip 192.168.150.101
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"
解读：
port 27001：是当前sentinel实例的端口sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2：指定主节点信息mymaster：主节点名称，自定义，任意写192.168.150.101 7001：主节点的ip和端口2：选举master时的quorum值
然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中（在/tmp目录执行下列命令）：
# 方式一：逐个拷贝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf
修改s2、s3两个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为27002、27003：
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
2.2 启动
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
启动后：
2.3 测试
尝试让master节点7001宕机，查看sentinel日志：
查看7003的日志：
查看7002的日志：
3. 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）引依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
2）配置
在配置文件中指定sentinel的相关信息：
spring:
redis:
sentinel:
master: mymaster
nodes:
- 192.168.150.101:27001
- 192.168.150.101:27002
- 192.168.150.101:27003
3）配置主从读写分类
//配置读写分离
@Bean
public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer() {
return clientConfigurationBuilder -> 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
