一、主從複製高可用

當我們使用主從複製出現的問題

• 手動故障轉移
• 寫能力和儲存能力受限
• 主從複製 -master 宕機故障處理

主從切換技術的方法是：當主伺服器宕機後，需要手動把一臺從伺服器切換為主伺服器，這就需要人工干預，費事費力，還會造成一段時間內服務不可用。這不是一種推薦的方式，更多時候，我們優先考慮哨兵模式。

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～哨兵模式概述

哨兵模式是一種特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一個獨立的程序，作為程序，它會獨立執行。其原理是哨兵通過傳送命令，等待Redis伺服器響應，從而監控執行的多個Redis例項。

哨兵主要有兩個作用

• 通過傳送命令，讓Redis伺服器返回監控其執行狀態，包括主伺服器和從伺服器。

• 當哨兵監測到master宕機，會自動將slave切換成master，然後通過釋出訂閱模式通知其他的從伺服器，修改配置檔案，讓它們切換主機。

然而一個哨兵程序對Redis伺服器進行監控，可能會出現問題，為此，我們可以使用多個哨兵進行監控。各個哨兵之間還會進行監控，這樣就形成了多哨兵模式。

故障切換（failover）的過程。假設主伺服器宕機，哨兵1先檢測到這個結果，系統並不會馬上進行failover過程，僅僅是哨兵1主觀的認為主伺服器不可用，這個現象成為主觀下線。當後面的哨兵也檢測到主伺服器不可用，並且數量達到一定值時，那麼哨兵之間就會進行一次投票，投票的結果由一個哨兵發起，進行failover操作。切換成功後，就會通過釋出訂閱模式，讓各個哨兵把自己監控的從伺服器實現切換主機，這個過程稱為客觀下線。這樣對於客戶端而言，一切都是透明的。

二、架構說明

1. 多個sentinel 發現並確認master有問題。
2. 選舉出一個sentinel作為領導
3. 選出一個slave作為master
4. 通知其餘的slave成為新的master的slave
5. 通知客戶端主從變化
6. 等待老的master復活成新的master的slave

三、安裝配置

1. 配置主從節點

• 主節點

啟動命令：redis-server redis-7000.conf
複製程式碼

配置

port 7000
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7000.pid
logfile "7000.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
複製程式碼

• Redis從節點

redis-server redis-7001.conf
redis-server redis-7002.conf
複製程式碼

slave-1:

port 7002
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7002.pid
logfile "7002.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000
複製程式碼

slave-2:

port 7001
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7001.pid
logfile "7001.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000


複製程式碼

1. 配置開啟sentinel監控主節點

• sentine 主要配置 編輯 sentinel.conf

port ${port}
dir "/opt/soft/redis/data/"
logfile "${port}.log"
// 配置監聽的主伺服器，這裡sentinel monitor代表監控，mymaster代表伺服器的名稱，可以自定義，192.168.11.128代表監控的主伺服器，6379代表埠，2代表只有兩個或兩個以上的哨兵認為主伺服器不可用的時候，才會進行failover操作。
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 7000 2   
sentinel down-after-millseseconds mymaster 30000 //判斷主節點時間
sentinel parallel-syncs mymaster 1    
sentinel failover-timeout mymaster 180000

複製程式碼

啟動

redis-sentinel sentinel.conf
複製程式碼

可以使用 ps -ef|grep redis-sentinel 命令檢視程序、

四、實現原理

• 故障轉移 --- java實現

/**
 * 測試Redis哨兵模式
 * @author liu
 */
public class TestSentinels {
    @SuppressWarnings("resource")
    @Test
    public void testSentinel() {
        JedisPoolConfig jedisPoolConfig = new JedisPoolConfig();
        jedisPoolConfig.setMaxTotal(10);
        jedisPoolConfig.setMaxIdle(5);
        jedisPoolConfig.setMinIdle(5);
        // 哨兵資訊
        Set<String> sentinels = new HashSet<>(Arrays.asList("127.0.0.1:26379","1127.0.0.1:26379","127.0.0.1:26379"));
        // 建立連線池
        JedisSentinelPool pool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels,jedisPoolConfig,"123456");
        // 獲取客戶端
        Jedis jedis = pool.getResource();
        // 執行兩個命令
        jedis.set("mykey", "myvalue");
        String value = jedis.get("mykey");
        System.out.println(value);
    }
}
複製程式碼

如果我們把主伺服器停掉，在經過一段時間的報錯後，redis叢集會恢復

• 主觀下線和客觀下線

  • 主觀下線：當前sentintel節點認為某個redis節點不可用。

  • 客觀下線：所有sentinel節點認為某個redis節點不可用。

• 三個定時任務

1. 每10秒每個sentinel對master 和 slave執行info
   • 發現slave節點
   • 確認主從關係
2. 每2秒每個sentinel通過master節點對channel交換資訊（釋出訂閱）
   • 通過sentinel:hello頻道互動
   • 互動對節點的“看法”和自身資訊
3. 每1秒每個sentinel 對其他sentinel和redis執行ping

• 領導者選舉

  • 只需要一個sentinel節點完成故障轉移

  • 通過sentinel is - master -down -by-addr 命令都希望成為領導者

    -1. 每個主觀下線都Sentitle 節點向其他Sentinel節點發送命令，要求將它設定為領導者
    
    -2. 收到命令對Sentinel節點如果沒有同一通過其他Sentinel節點發送的命令，那麼就將同一該請求，否則拒絕
    
    -3. 如果該Sentinel節點發現直接的票數已經超過Sentinel集合半數且超過quorum，那麼它將成為領導者
    
    -4. 如果此過程由多個Sentinel節點成為領導者，那麼將來等待一段時間重新進行選舉
    複製程式碼

• 故障轉移（Sentinel領導者節點完成）

  • 1.從slave節點中選出一個 “合適點”節點作為master節點
  • 2.對上面對slave節點執行slaveof no one 命令讓其成為master節點。
  • 3.向剩餘的slave節點發送命令，讓它們成為新的maater節點的slave節點，複製規避和parallel-syncs引數有關
  • 4.更新對原來master節點配置為slave，並保持著對其 “關注”，當其恢復後命令他去複製新對master節點

• 選擇 “合適的” slave節點

  • 1.選擇slave-priority（slave節點優先順序）最高對slave節點，如果存在返回，不存在繼續
  • 2.選擇複製偏移量最大的slave節點，複製最完整，存在返回，不存在繼續
  • 3.選擇runId最小的slave節點

五、需要說明的問題

• 儘可能在不同物理機上和同一個網路部署Redis sentinel的所有節點
• Redis sentinel中的sentinel節點個數應該大於等於3且最好是奇數。（節點數多可以保證高可用）
• Redis sentinel中的資料節點和普通資料節點沒有區別。每個sentinel節點在本質上還是一個Redis例項，只不過和Redis資料節點不同的是，其主要作用是監控Redis資料節點
• 客戶端初始化時連線的是sentinel節點集合，不再是具體的Redis節點，但sentinel只是配置中心不是代理。