Redis集群-分布式缓存(中)

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简介: Redis集群-分布式缓存(中)

3.Redis哨兵

Redis提供了哨兵(Sentinel)机制来实现主从集群的自动故障恢复

3.1哨兵的作用和原理

3.1.1哨兵集群结构和作用

image.png

哨兵的作用如下:

  • 监控:Sentinel会不断检查您的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 会将最新信息推送给Redis的客户端

3.1.2集群监控原理

Sentinel基于心跳机制监测服务状态,每隔1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

image.png

3.1.3集群故障恢复原理

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:

  • 首先会判断slave节点与master节点断开时间长短 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(默认值均一致) 越小优先级越高 如果是0则永不参与选举
  • 如果slave-prority一样 则判断slave节点的offset值 越大说明数据越新 优先级越高
  • 最后是判断slave节点的运行id大小 越小优先级越高

当选出一个新的master后实现切换的方式流程如下:

  • 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 10.211.55.9 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

image.png

3.1.4小结

Sentinel的三个作用

  • 监控
  • 故障转移
  • 通知

Sentinel判断一个redis实例健康状态

  • 每隔1秒发送一次ping命令,如果超过一定时间没有相向则认为是主观下线
  • 如果大多数sentinel都认为实例主观下线,则判定服务下线

故障转移步骤

  • 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master
  • 修改故障节点配置,添加slaveof 新master

3.2搭建哨兵集群

3.2.1集群结构

搭建一个三节点形成的Sentinel集群 监管之前的Redis主从集群

image.png

三个sentinel实例信息如下:

节点 IP PORT
s1 10.211.55.9 27001
s2 10.211.55.9 27002
s3 10.211.55.9 27003

3.2.2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

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 10.211.55.9
sentinel monitor mymaster 10.211.55.9 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 10.211.55.9 7001 2:指定主节点信息
  • mymaster:主节点名称 自定义 任意写
  • 10.211.55.9 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

3.2.3.启动

为了方便查看日志 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

3.3RedisTemplate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

通过一个demo来实现RedisTemplate集成哨兵机制

3.3.1.导入Demo工程并引入依赖

在项目的pom文件中引入依赖:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

3.3.2配置Redis地址

然后在配置文件application.yml中指定redis的sentinel相关信息:

spring:
  redis:
    sentinel:
      master: mymaster
      nodes:
        - 10.211.55.9:27001
        - 10.211.55.9:27002
        - 10.211.55.9:27003

3.3.3配置读写分离

在项目的启动类中 添加一个新的bean:

@Bean
public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){
    return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
}

这个bean中配置的就是读写策略 包括四种:

  • 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


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