Redis Sentinel哨兵集群架构模式原理(上)

简介: Redis Sentinel哨兵集群架构模式原理

1 Redis Sentinel的意义

Redis主从集群架构的升级版。

  • master宕机了咋整?等运维手工从主切换,再通知所有程序把地址统统改一遍重新上线?那么服务就会停滞很久,显然对于大型系统这是灾难性的!

所以必须有高可用方案,当故障发生时可自动从主切换,程序也不用重启,不必手动运维。Redis 官方就提供了这样一种方案 —— Redis Sentinel(哨兵)。


sentinal,哨兵,redis集群架构中非常重要的一个组件,主要功能如下


  • 集群监控
    监控Redis master和slave进程的正常工作
  • 消息通知
    如果某个Redis实例有故障,那么哨兵负责发送报警消息给管理员
  • 故障转移
    若master node宕机,会自动转移到slave node上
  • 配置中心
    若发生故障转移,通知client客户端新的master地址


哨兵本身也是分布式,作为一个集群运行:


  • 故障转移时,判断一个master node是否宕机,需要大部分哨兵都同意,涉及分布式选举
  • 即使部分哨兵节点宕机,哨兵集群还是能正常工作


目前采用的是sentinal 2版本,sentinal 2相对于sentinal 1来说,重写了很多代码,主要是让故障转移的机制和算法变得更加健壮和简单


哨兵 + Redis主从的部署架构不保证数据零丢失,只保证redis集群的高可用性。

为何2个节点无法正常工作

必须部署2个以上的节点。若仅部署2个实例,quorum=1

+----+         +----+
| M1 |---------| R1 |
| S1 |         | S2 |
+----+         +----+

Configuration: quorum = 1

master宕机,s1和s2中只要有1个哨兵认为master宕机就可以进行切换,同时会在s1和s2中选举出一个执行故障转移.

但此时,需要majority,也就是大多数哨兵都是运行的,2个哨兵的majority就是2


2个哨兵的majority=2

3个哨兵的majority=2

4个哨兵的majority=2

5个哨兵的majority=3


2个哨兵都运行着,就可以允许执行故障转移

若整个M1和S1运行的机器宕机了,那么哨兵仅剩1个,此时就无majority来允许执行故障转移,虽然另外一台机器还有一个R1,但故障转移不会执行

3节点哨兵集群

       +----+
       | M1 |
       | S1 |
       +----+
          |
+----+    |    +----+
| R2 |----+----| R3 |
| S2 |         | S3 |
+----+         +----+

Configuration: quorum = 2,majority

若M1节点宕机了,还剩下2个哨兵,S2和S3可以一致认为master宕机了,然后选举出一个来执行故障转移

同时3个哨兵的majority是2,所以余存的2个哨兵运行着,就可执行故障转移

2 Redis Sentinel 架构

Redis Sentinel故障转移

  1. 多个sentinel发现并确认master有问题。
  2. 选举出一个sentinel作为领导。
  3. 选出一个slave作为master.
  4. 通知其余slave成为新的master的slave.
  5. 通知客户端主从变化
  6. 等待老的master复活成为新master的slave

1.png

  • 可监控多套

1.png

3 安装与配置

  1. 配置开启主从节点
  2. 配置开启sentinel监控主节点。(sentinel是特殊的redis)
  3. 实际应该多机器
  4. 详细配置节点

image.png

image.png

Redis 主节点

[启动]
redis-server redis- 7000.conf
[配置]
port 7000
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7000.pid
logfile "7000.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"

Redis 从节点

[启动]
redis-server redis-7001.conf
redis-server redis-7002.conf
slave-1[配置]
port 7001
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7001.pid
logfile "7001.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000
slave-2[配置]
port 7002
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-7002.pid
logfile "7002.log"
dir "/opt/soft/redis/data/"
slaveof 127.0.0.1 7000

Sentinel 主要配置

port $(port)
dir "/opt/soft/redis/data/"
logfile " $(port).log"
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 7000 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

演示

image.png

image.png

  • 主节点配置

image.png

  • 重定向

image.png

1.png

  • 打印检查配置文件
  • 启动

1.jpg

4 客户端

  • 客户端实现基本原理-1

image.png

  • 客户端实现基本原理-2

image.png

  • 客户端实现基本原理-3 验证

image.png

  • 客户端实现基本原理-4 通知(发布订阅))

image.png

1.png

客户端接入流程

  1. Sentinel地址集合
  2. masterName
  3. 不是代理模式
JedisSentinelPool sentinelPool = new JedisSentinelPool(masterName, sentinelSet, poolConfig, timeout);
Jedis jedis = null;
try {
  jedis = redisSentinelPool.getResource();
  //jedis command
} catch (Exception e) {
  logger.error(e.getMessage(), e);
} finally {
  if (jedis != null)
    jedis.close();
}




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