AI 助理
备案控制台
开发者社区 数据库 文章 正文

【Redis】哨兵(Sentinel)原理与实战全解～炒鸡简单啊

2024-08-30 736
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列，0.5-2RCU 50GB
推荐场景：
学生管理系统数据库设计 搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL，集群系列 2核4GB
推荐场景：
搭建个人博客
Redis 开源版，标准版 2GB
推荐场景：
搭建游戏排行榜
简介： Redis 的哨兵模式（Sentinel）是一种用于实现高可用性的机制。它通过监控主节点和从节点，并在主节点故障时自动进行切换，确保集群持续提供服务。哨兵模式包括主节点、从节点和哨兵实例，具备监控、通知、自动故障转移等功能，能显著提高系统的稳定性和可靠性。本文详细介绍了哨兵模式的组成、功能、工作机制以及其优势和局限性，并提供了单实例的安装和配置步骤，包括系统优化、安装、配置、启停管理和性能监控等。此外，还介绍了如何配置主从复制和哨兵，确保在故障时能够自动切换并恢复服务。

简介

Redis 的哨兵模式（Sentinel）是用于实现 Redis 高可用性的一种机制。它通过监控主节点和从节点，自动进行主节点故障切换，确保 Redis 集群在主节点出现故障时仍然能够继续提供服务。下面是对 Redis 哨兵模式的详细介绍：

1. Redis 哨兵模式的基本组成

哨兵模式主要由以下几个组件组成：

  • 主节点（Master）：提供读写服务的 Redis 实例，所有数据的写操作都由主节点处理。
  • 从节点（Slave）：从主节点复制数据的 Redis 实例，通常用于分担读取请求。当主节点宕机时，从节点可以提升为新的主节点。
  • 哨兵（Sentinel）：负责监控 Redis 主从节点的实例。哨兵会定期检查主节点和从节点的状态，并在主节点出现故障时，自动进行故障转移（failover），选举一个新的主节点。

2. 哨兵模式的功能

  • 监控（Monitoring）：哨兵会定期对主节点和从节点进行健康检查，判断它们是否处于正常工作状态。
  • 通知（Notification）：当主节点出现问题时，哨兵可以向管理员或其他系统发出通知。
  • 自动故障转移（Automatic Failover）：如果主节点发生故障，哨兵会在多个从节点中选举一个作为新的主节点，并将其他从节点重新配置为从新的主节点进行复制。
  • 配置提供者（Configuration Provider）：应用程序可以通过哨兵获取当前主节点的地址，这样即使发生故障转移，应用程序仍然可以通过哨兵来找到新的主节点。

3. 工作机制

3.1 健康检查

每个哨兵会定期向主节点、从节点和其他哨兵实例发送 PING 命令，以判断这些实例是否可达。如果在规定时间内没有收到响应，哨兵会将该节点标记为主观下线（Subjectively Down，SDOWN）。

3.2 主观下线与客观下线

  • 主观下线（SDOWN）：单个哨兵实例认为一个节点不可达。
  • 客观下线（Objectively Down，ODOWN）：当多数哨兵实例都认为主节点不可达时，会达成共识并认为该节点确实下线。

3.3 故障转移（Failover）

当主节点被判定为 ODOWN 后，哨兵会进行故障转移操作：

  1. 选举领导者：如果有多个哨兵实例，首先需要通过 Raft 协议选举一个领导者来执行故障转移操作。
  2. 选举新的主节点：从可用的从节点中选择一个新的主节点。通常会选择数据最完整且与旧主节点同步延迟最小的从节点。
  3. 重新配置集群：将其他从节点指向新的主节点，并通知客户端更新主节点地址。
  4. 通知客户端：更新客户端连接的主节点地址。

4. 哨兵的优势与局限性

优势：

  • 高可用性：在主节点发生故障时，能够自动切换到新的主节点，保证服务的连续性。
  • 自动化运维：减少人工介入，自动完成故障转移。
  • 动态配置：客户端可以通过哨兵获取最新的主节点信息，无需手动调整。

局限性：

  • 复杂性增加：引入哨兵增加了系统的复杂性，需要额外配置和监控哨兵本身。
  • 网络分区问题：在网络分区的情况下，可能会发生脑裂（Split-brain）现象，导致系统不一致。
  • 依赖多哨兵：为了实现可靠的故障检测和转移，通常需要部署多个哨兵实例，增加了运维成本。

5. 最佳实践

  • 哨兵数量：部署奇数个哨兵实例（至少 3 个），以确保在发生故障时能够达成共识。
  • 独立部署：哨兵实例应尽量部署在独立的服务器上，以避免与 Redis 实例之间的相互影响。
  • 监控与报警：定期检查哨兵的状态，并设置相应的监控和报警机制，及时发现潜在问题。

redis 单实例标准安装

系统优化

# >/etc/sysctl.conf

# socket监听数
echo 'net.core.somaxconn= 2048' >> /etc/sysctl.conf

# 尽可能不使用swap
echo  'vm.swappiness = 0' >> /etc/sysctl.conf   

# 设置kill内存指标
echo 'vm.overcommit_memory = 1' >> /etc/sysctl.conf

# 关闭大叶内存
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled

# 生效
sysctl -p

安装redis

# 安装依赖及命令
yum -y install gcc automake autoconf libtool make jemalloc wget

# 下载安装包
wget  http://download.redis.io/releases/redis-5.0.9.tar.gz

# 解压软件包
tar -xf redis-5.0.9.tar.gz

# 移到工作目录
mv redis-5.0.9 /usr/local/redis50

# 进入工作目录
cd /usr/local/redis50

# 初始化安装
make
make install

配置redis

配置文件中有些端口、文件路径、密码之类的需根据现场情况自行定义。

# 配置环境变量
cat >/etc/profile.d/redis50.sh<<'EOF'
export PATH=/usr/local/redis50/src:$PATH
EOF

# 授权
chmod 700  /etc/profile.d/redis50.sh

# 生效
source /etc/profile.d/redis50.sh

# 创建数据目录
mkdir -p /data/redis/6379/

# 编写配置文件
cat >> /data/redis/6379/redis.conf <<EOF
port 6379
bind 0.0.0.0
daemonize yes
databases 16
protected-mode yes
tcp-backlog 511
timeout 3600
tcp-keepalive 60
pidfile /data/redis/6379/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/redis/6379/redis.log"
dbfilename dump.rdb
save 900 1
save 300 10
save 60 10000
maxmemory 4gb
maxclients 20000
maxmemory-policy allkeys-lru
dir /data/redis/6379/
requirepass Passw0rd
############################## APPEND ONLY MODE ###############################
appendonly yes
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite yes
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-rewrite-incremental-fsync yes
################################# REPLICATION #################################
#slaveof <master_ip> <master_port>
masterauth Passw0rd
slave-serve-stale-data yes
slave-read-only yes
repl-diskless-sync no
repl-diskless-sync-delay 5
repl-disable-tcp-nodelay no
slave-priority 100
repl-ping-slave-period 10
repl-timeout 600
repl-backlog-size 100mb
repl-backlog-ttl 3600
################################## SLOW LOG ###################################
# 10000微妙10毫秒
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 512
############################### ADVANCED CONFIG ###############################
client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
################################## SECURITY ###################################
rename-command SHUTDOWN "SHUTDOWN_W9C6Q5xTchUqNL"
rename-command SAVE "SAVE_ohFejQ8aYuEU2x"
rename-command FLUSHALL "FLUSHALL_GaFBQfATtJM7Py"
rename-command FLUSHDB "FLUSHDB_j6ruW0iQ97TenF"
rename-command KEYS "KEYS_ZX778890"
EOF

手工启停redis

# 指定配置文件启动redis
#redis-server /data/redis/6379/redis.conf

# 指定实例及密码关闭redis
#redis-cli -p 6379 -a "Passw0rd"  SHUTDOWN_W9C6Q5xTchUqNL

使用systemd 管理redis

# 编辑配置文件
cat >/usr/lib/systemd/system/redis6379.service<<'EOF'
[Unit]
Description=Redis 6379  server
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Install]
WantedBy=multi-user.target

[Service]
Type=forking
# 启动redis
ExecStart=/usr/local/redis50/src/redis-server /data/redis/6379/redis.conf
# 关闭redis
ExecStop=/usr/local/redis50/src/redis-cli -p 6379 -h 127.0.0.1 -a "Passw0rd"  SHUTDOWN_W9C6Q5xTchUqNL
Restart=always
PrivateTmp=true
EOF

# 重载systemd配置
systemctl daemon-reload

启停redis

# 启动redis
systemctl start  redis6379

# 开机自启
systemctl enable  redis6379

# 查看状态
systemctl status redis6379

连接redis

redis-cli  -h 127.0.0.1 -p 6379  -a Passw0rd

测试redis

127.0.0.1:6379> set a 111
OK
127.0.0.1:6379> set b 2222
OK
127.0.0.1:6379> set c 3333
OK
127.0.0.1:6379> set d 4444
OK
127.0.0.1:6379> DBSIZE
(integer) 4

远程连接

redis-cli  -h 10.10.8.203 -p 6379 -a Passw0rd
10.10.8.203:6379> DBSIZE
(integer) 4
10.10.8.203:6379> exit # 退出命令行

# 查看内存
info memory

redis性能监控

# Server
# Clients
# Memory
# Persistence
# Stats
# Replication
# CPU
# Cluster
# Keyspace

主从复制

redis的主从配置非常简单，只需要在配置文件或命令行中指定主从的密码，然后在登录从库命令行指定主库的地址即可。

# 登录从库指定主库地址
127.0.0.1:6379> slaveof 10.10.8.203 6379
OK

# 查看状态
127.0.0.1:6379> info replication

或者

# 免登录指定
redis-cli -a "Passw0rd" -p 6379 -h 10.10.8.204   SLAVEOF 10.10.8.203 6379
redis-cli -a "Passw0rd" -p 6379 -h 10.10.8.206   SLAVEOF 10.10.8.203 6379


# 免登录查看状态
redis-cli -p 6379 -h 10.10.8.203 -a "Passw0rd" info replication
redis-cli -p 6379 -h 10.10.8.204 -a "Passw0rd" info replication
redis-cli -p 6379 -h 10.10.8.206 -a "Passw0rd" info replication

配置sentinel

三台机器都要配置sentinel，以监视每个redis实例的状态。

配置

# 创建目录
mkdir -p /usr/local/redis50/sentinel/26379
cd    /usr/local/redis50/sentinel/26379

# 配置
cat >/usr/local/redis50/sentinel/26379/sentinel.conf<<EOF
port 26379
bind 0.0.0.0
logfile "/usr/local/redis50/sentinel/26379/sentinel.log"
pidfile "/usr/local/redis50/sentinel/26379/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis50/sentinel/26379"
sentinel monitor mymaster 10.10.8.203 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 15000
sentinel parallel-syncs mymaster 3
sentinel auth-pass mymaster Passw0rd
sentinel client-reconfig-script mymaster /usr/local/redis50/scripts/6379/failover.sh
EOF

# 配置切换脚本
mkdir -p  /usr/local/redis50/scripts/6379/
cat >/usr/local/redis50/scripts/6379/failover.sh<<'EOF'
#!/bin/bash
MASTER_IP=$6  #第六个参数是新主redis的ip地址
LOCAL_IP='10.10.8.203'  #当前主机的IP
VIP='10.10.8.210'       # 虚拟IP
NETMASK='23'
INTERFACE='ens192'
if [ ${MASTER_IP} = ${LOCAL_IP} ];then   
    /sbin/ip  addr  add ${VIP}/${NETMASK}  dev ${INTERFACE}  #将VIP绑定到该服务器上
    /sbin/arping -q -c 3 -A ${VIP} -I ${INTERFACE}
    exit 0
else 
   /sbin/ip  addr del  ${VIP}/${NETMASK}  dev ${INTERFACE}   #将VIP从该服务器上删除
   exit 0
fi
exit 1  #如果返回1，sentinel会一直执行这个脚本
EOF

# 授权
chmod +x /usr/local/redis50/scripts/6379/failover.sh

注意修改切换脚本的本地IP，每台机器都不同

启停

当存在多个实例时请根据，现场环境进行多实例配置管理

# 手动启动
#redis-sentinel /usr/local/redis50/sentinel/26379/sentinel.conf  &

# systemd管理
cat  >/usr/lib/systemd/system/sentinel_26379.service<<'EOF'
[Unit]
Description=Redis_sentinel_26379_server 
Before=httpd.service
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/local/redis50/src/redis-sentinel  /usr/local/redis50/sentinel/26379/sentinel.conf
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

# 重载systemd配置
systemctl daemon-reload

systemctl start sentinel_26379
systemctl enable sentinel_26379
systemctl status sentinel_26379
systemctl restart sentinel_26379

绑定VIP

第一次开启需要在主库上，手动绑定VIP，请根据自己的网卡信息进行配置。

# 主库手动绑定VIP
/sbin/ip  addr add 10.10.8.210/23 dev ens192
/sbin/arping -q   -c 3 -A 10.10.8.210 -I ens192

# 删除VIP 
#ip addr del 10.10.8.210 dev ens192

测试切换

当安装配置完成后，可以关闭主节点，实时观察一台主机的sentinel日志信息，获取是否切换成功。

切换时，新主库的sentinel如运行异常或关闭，VIP将会切换失败，如果旧主库的sentinel运行异常或关闭VIP也有可能切换失败或发生脑裂。

切换成功的前提是必须保证有两个sentinel节点运行正常。

# 打开日志
tail -f  /usr/local/redis50/sentinel/26379/sentinel.log

# 关闭主节点
#systemctl stop  redis6379.service

# 查看VIP是否切换成功
ip  addr
  • 打开日志观察主库位置
  • 关闭主节点
  • 查看日志是否切换
  • 查看VIP是否切换

故障恢复

sentinel的恢复十分简单，当你开启旧主库后，会自动开启主从复制，sentinel也会将该节点加入到集群中。

如果无法恢复主从，可以直接重做从库开启主从后会自动将该从库加入节点。

systemctl start   redis6379.service

# 删除VIP // 用在发生脑裂时删除一台主机上的IP地址
#ip addr del 10.10.8.210 dev ens192
文章标签：
云数据库 Tair（兼容 Redis）
日志服务
NoSQL
Redis
Sentinel
监控
运维
关键词：
云数据库 Tair（兼容 Redis）实战
Sentinel原理
云数据库 Tair（兼容 Redis）哨兵
云数据库 Tair（兼容 Redis）Sentinel
云数据库 Tair（兼容 Redis）原理
相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务，基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构，满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情：https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验：数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引，您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接，领取免费ECS&amp;RDS资源，30分钟完成数据库上云实战！https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
hh真是个慢性子
目录
相关文章
技术自由圈/原疯狂创客圈
|
2月前
|
负载均衡 算法 Java
蚂蚁面试：Nacos、Sentinel了解吗？Springcloud 核心底层原理，你知道多少？
40岁老架构师尼恩分享了关于SpringCloud核心组件的底层原理，特别是针对蚂蚁集团面试中常见的面试题进行了详细解析。内容涵盖了Nacos注册中心的AP/CP模式、Distro和Raft分布式协议、Sentinel的高可用组件、负载均衡组件的实现原理等。尼恩强调了系统化学习的重要性，推荐了《尼恩Java面试宝典PDF》等资料，帮助读者更好地准备面试，提高技术实力，最终实现“offer自由”。更多技术资料和指导，可关注公众号【技术自由圈】获取。
技术自由圈/原疯狂创客圈
90 0
蚂蚁面试：Nacos、Sentinel了解吗？Springcloud 核心底层原理，你知道多少？
dlwlrma-晴子
|
2月前
|
监控 NoSQL 算法
Redis Sentinel（哨兵）详解
Redis Sentinel（哨兵）详解
dlwlrma-晴子
156 4
武子康
|
2月前
|
设计模式 NoSQL 网络协议
大数据-48 Redis 通信协议原理RESP 事件处理机制原理 文件事件 时间事件 Reactor多路复用
大数据-48 Redis 通信协议原理RESP 事件处理机制原理 文件事件 时间事件 Reactor多路复用
武子康
44 2
武子康
|
2月前
|
存储 缓存 NoSQL
大数据-46 Redis 持久化 RDB AOF 配置参数 混合模式 具体原理 触发方式 优点与缺点
大数据-46 Redis 持久化 RDB AOF 配置参数 混合模式 具体原理 触发方式 优点与缺点
武子康
72 1
dream_ready
|
2月前
|
NoSQL 关系型数据库 MySQL
Redis 事务特性、原理、具体命令操作全方位诠释 —— 零基础可学习
本文全面阐述了Redis事务的特性、原理、具体命令操作，指出Redis事务具有原子性但不保证一致性、持久性和隔离性，并解释了Redis事务的适用场景和WATCH命令的乐观锁机制。
dream_ready
406 0
Redis 事务特性、原理、具体命令操作全方位诠释 —— 零基础可学习
武子康
|
2月前
|
消息中间件 NoSQL Kafka
大数据-116 - Flink DataStream Sink 原理、概念、常见Sink类型 配置与使用 附带案例1：消费Kafka写到Redis
大数据-116 - Flink DataStream Sink 原理、概念、常见Sink类型 配置与使用 附带案例1：消费Kafka写到Redis
武子康
200 0
nanshaws
|
2月前
|
运维 监控 算法
聊一聊Sentinel背后的原理
本文介绍了Sentinel的核心原理，包括流量控制、熔断降级、系统负载保护、实时监控和统计、与多种微服务框架的集成能力以及扩展性，强调了Sentinel在保障分布式系统稳定性方面的重要性。
nanshaws
149 0
流烟默
|
7月前
|
NoSQL Java Redis
SpringBoot2.0整合Redis高可用之Sentinel哨兵
本篇博文分享的是一主二从三哨兵模式。至于为什么用三个哨兵，同第一段。本文是模拟环境，都是一个服务器上面。
流烟默
440 0
流烟默
|
7月前
|
监控 NoSQL Redis
Redis - 主从复制那些事与高可用sentinel
Redis - 主从复制那些事与高可用sentinel
流烟默
66 0
码哥字节
|
7月前
|
监控 NoSQL 程序员
Redis 高可用篇：你管这叫 Sentinel 哨兵集群原理
Redis 高可用篇：你管这叫 Sentinel 哨兵集群原理
码哥字节
136 5

数据库

热门文章

最新文章

  • 1
    德哥的PostgreSQL私房菜 - 史上最屌PG资料合集
  • 2
    PostgreSQL 如何实现批量更新、删除、插入
  • 3
    HBase全网最佳学习资料汇总
  • 4
    鉴黄、视频、图片去重、图像搜索业务分析与实践
  • 5
    RDS MySQL参数调优最佳实践
  • 6
    固若金汤 - PostgreSQL pgcrypto加密插件
  • 7
    cassandra主键索引介绍
  • 8
    Percona Live 2016 PPT整理
  • 9
    最佳实践 | 数据库迁云解决方案选型 & 流程全解析
  • 10
    PostgreSQL in 与 = any 的SQL语法异同与性能优化
  • 1
    基于PolarDB的图分析:通过DTS将其它数据库的数据表同步到PolarDB的图
    16
  • 2
    京东按图搜索京东商品（拍立淘）API接口的开发、应用与收益
    13
  • 3
    PolarDB图数据库快速入门
    15
  • 4
    基于PolarDB的图分析：银行金融领域图分析实践
    11
  • 5
    抖音运营：解锁流量增长密码
    34
  • 6
    客户说｜知乎核心业务MongoDB集群的平滑上云迁移实践
    34
  • 7
    Apache Doris 创始人：何为“现代化”的数据仓库？
    24
  • 8
    1688榜单商品详细信息API接口的开发、应用与收益
    23
  • 9
    数据管理DMS上线托管Dify免费邀测中
    70
  • 10
    媒体声音｜专访阿里云数据库周文超博士：AI就绪的智能数据平台设计思路
    27

    • 相关产品

  • 云数据库 Tair（兼容 Redis）
    文档详情 产品详情

    • 相关课程

    更多
  • 大数据实战项目：反爬虫系统（Lua+Spark+Redis+Hadoop框架搭建）第二阶段
  • 大数据实战项目 - 反爬虫系统（Lua+Spark+Redis+Hadoop框架搭建）第六阶段
  • Redis入门实战演练
  • 微服务实战-服务熔断 - Sentinel
  • 云数据库 Redis 版使用教程
  • Redis数据库入门

    • 相关电子书

    更多
  • 阿里云容器 AHAS Sentinel 网关流控揭秘
  • workshop专场-微服务专场-开发者动手实践营-微服务-使用Sentinel进行微服务流量控制
  • Sentinel分布式系统下的流量防卫兵

    • 相关实验场景

    更多
  • 快速玩转Dubbo生态之限流降级篇（Sentinel）
  • 如何通过数据库Redis内网访问
  • Tair for Redis数据闪回：任意时间点数据恢复
  • 如何开通Redis的专属集群
  • 基于Redis实现在线游戏积分排行榜
    • 下一篇
    手把手教你白嫖阿里云服务器(免费领服务器)