Redis - 哨兵模式

3.1 哨兵簡介

3.1.1 哨兵概念

首先我們來看一個業務場景：如果redis的master宕機了，此時應該怎麼辦？

那此時我們可能需要從一堆的slave中重新選舉出一個新的master，那這個操作過程是什麼樣的呢？這裡面會有什麼問題出現呢？

要實現這些功能，我們就需要redis的哨兵，那哨兵是什麼呢？

哨兵

哨兵(sentinel) 是一個分散式系統，用於對主從結構中的每臺伺服器進行監控，當出現故障時通過投票機制選擇新的master並將所有slave連線到新的master。

3.1.2 哨兵作用

哨兵的作用：

• 監控：監控master和slave

  不斷的檢查master和slave是否正常執行

  master存活檢測、master與slave執行情況檢測

• 通知（提醒）：當被監控的伺服器出現問題時，向其他（哨兵間，客戶端）傳送通知

• 自動故障轉移：斷開master與slave連線，選取一個slave作為master，將其他slave連線新的master，並告知客戶端新的伺服器地址

注意：哨兵也是一臺redis伺服器，只是不提供資料相關服務，通常哨兵的數量配置為單數

3.2 啟用哨兵

配置哨兵

• 配置一拖二的主從結構（利用之前的方式啟動即可）

• 配置三個哨兵（配置相同，埠不同），參看sentinel.conf

1：設定哨兵監聽的主伺服器資訊， sentinel_number表示參與投票的哨兵數量

sentinel monitor master_name  master_host	master_port	 sentinel_number

2：設定判定伺服器宕機時長，該設定控制是否進行主從切換

sentinel down-after-milliseconds master_name	million_seconds

3：設定故障切換的最大超時時

sentinel failover-timeout master_name	million_seconds

4：設定主從切換後，同時進行資料同步的slave數量，數值越大，要求網路資源越高，數值越小，同步時間越長

sentinel parallel-syncs master_name sync_slave_number
 

• 啟動哨兵

redis-sentinel filename

3.3 哨兵工作原理

哨兵在進行主從切換過程中經歷三個階段

• 監控
• 通知
• 故障轉移

3.3.1 監控

用於同步各個節點的狀態資訊

• 獲取各個sentinel的狀態（是否線上）

• 獲取master的狀態

master屬性
	prunid
	prole：master
各個slave的詳細資訊	

• 獲取所有slave的狀態（根據master中的slave資訊）

slave屬性
	prunid
	prole：slave
	pmaster_host、master_port
	poffset

其內部的工作原理具體如下：

3.3.2 通知

sentinel在通知階段要不斷的去獲取master/slave的資訊，然後在各個sentinel之間進行共享，具體的流程如下：

3.3.3 故障轉移

當master宕機後sentinel是如何知曉並判斷出master是真的宕機了呢？我們來看具體的操作流程

當sentinel認定master下線之後，此時需要決定更換master，那這件事由哪個sentinel來做呢？這時候sentinel之間要進行選舉，如下圖所示：

在選舉的時候每一個人手裡都有一票，而每一個人的又都想當這個處理事故的人，那怎麼辦？大家就開始搶，於是每個人都會發出一個指令，在內網裡邊告訴大家我要當選舉人，比如說現在的sentinel1和sentinel4發出這個選舉指令了，那麼sentinel2既能接到sentinel1的也能接到sentinel4的，接到了他們的申請以後呢，sentinel2他就會把他的一票投給其中一方，投給誰呢？誰先過來我投給誰，假設sentinel1先過來，所以這個票就給到了sentinel1。那麼給過去以後呢，現在sentinel1就拿到了一票，按照這樣的一種形式，最終會有一個選舉結果。對應的選舉最終得票多的，那自然就成為了處理事故的人。需要注意在這個過程中有可能會存在失敗的現象，就是一輪選舉完沒有選取，那就會接著進行第二輪第三輪直到完成選舉。

接下來就是由選舉勝出的sentinel去從slave中選一個新的master出來的工作，這個流程是什麼樣的呢？

首先它有一個在伺服器列表中挑選備選master的原則

• 不線上的OUT

• 響應慢的OUT

• 與原master斷開時間久的OUT

• 優先原則

  ​ 優先順序
  ​ offset
  ​ runid

選出新的master之後，傳送指令（ sentinel ）給其他的slave：

• 向新的master傳送slaveof no one

• 向其他slave傳送slaveof 新masterIP埠

總結：故障轉移階段

1. 發現問題，主觀下線與客觀下線
2. 競選負責人
3. 優選新master
4. 新master上任，其他slave切換master，原master作為slave故障恢復後連線