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大数据培训经验Redis的sentinel(哨兵)机制

时间:2017-12-09 14:17:22   来源:百战程序员   阅读:
各位小伙伴,又见面了,上几次给你们讲了《Redis安装和实际应用》、《深入浅出Redis》、《解密Redis的持久化和主从复制机制》,现在本篇文章将为大家解密redis的sentinel(哨兵)机制和reids的分布式集群。


一、Redis-sentinel(哨兵)

Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器(instance), 该系统执行以下三个任务:

监控(Monitoring): Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。

提醒(Notification): 当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时, Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

自动故障迁移(Automatic failover): 当一个主服务器不能正常工作时, Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作, 它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器, 并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器; 当客户端试图连接失效的主服务器时, 集群也会向客户端返回新主服务器的地址, 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。Redis Sentinel 是一个分布式系统, 你可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程, 这些进程使用流言协议(gossip protocols)来接收关于主服务器是否下线的信息, 并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移, 以及选择哪个从服务器作为新的主服务器。
虽然 Redis Sentinel 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel , 但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器, 你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 --sentinel 选项来启动 Redis Sentinel 。

二、启动 Sentinel

对于 redis-sentinel 程序, 可以用以下命令来启动 Sentinel 系统:
redis-sentinel /path/to/sentinel.conf

对于 redis-server 程序, 你可以用以下命令来启动一个运行在 Sentinel 模式下的 Redis 服务器:
redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel

两种方法都可以启动一个 Sentinel 实例。
启动 Sentinel 实例必须指定相应的配置文件, 系统会使用配置文件来保存 Sentinel 的当前状态, 并在 Sentinel 重启时通过载入配置文件来进行状态还原。

如果启动 Sentinel 时没有指定相应的配置文件, 或者指定的配置文件不可写(not writable), 那么 Sentinel 会拒绝启动。


三、配置 Sentinel

Redis 源码中包含了一个名为 sentinel.conf 的文件, 这个文件是一个带有详细注释的 Sentinel 配置文件示例。
运行一个 Sentinel 所需的最少配置如下所示:
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
protected-mode no
注意:1.主服务器需要密码时,则要配置相应的密码。

如果启动多个sentinel进程时,sentinel进程不在同一台服务器上,则在sentinel配置里需要配上 bind 本机ip 或则关掉保护模式protected-mode no

第一行配置指示 Sentinel 去监视一个名为 mymaster 的主服务器, 这个主服务器的 IP 地址为 127.0.0.1 , 端口号为 6379 , 而将这个主服务器判断为失效至少需要 2 个 Sentinel 同意 (只要同意 Sentinel 的数量不达标,自动故障迁移就不会执行)。

不过要注意, 无论你设置要多少个 Sentinel 同意才能判断一个服务器失效, 一个 Sentinel 都需要获得系统中多数(majority) Sentinel 的支持, 才能发起一次自动故障迁移, 并预留一个给定的配置纪元 (configuration Epoch ,一个配置纪元就是一个新主服务器配置的版本号)。

换句话说, 在只有少数(minority) Sentinel 进程正常运作的情况下, Sentinel 是不能执行自动故障迁移的。
其他选项的基本格式如下:

sentinel <选项的名字> <主服务器的名字> <选项的值>
各个选项的功能如下:

down-after-milliseconds 选项指定了 Sentinel 认为服务器已经断线所需的毫秒数。如果服务器在给定的毫秒数之内, 没有返回 Sentinel 发送的 PING 命令的回复, 或者返回一个错误, 那么 Sentinel 将这个服务器标记为主观下线(subjectively down,简称 SDOWN )。

不过只有一个 Sentinel 将服务器标记为主观下线并不一定会引起服务器的自动故障迁移: 只有在足够数量的 Sentinel 都将一个服务器标记为主观下线之后, 服务器才会被标记为客观下线(objectively down, 简称 ODOWN ), 这时自动故障迁移才会执行。

将服务器标记为客观下线所需的 Sentinel 数量由对主服务器的配置决定。

parallel-syncs 选项指定了在执行故障转移时, 最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步, 这个数字越小, 完成故障转移所需的时间就越长。如果从服务器被设置为允许使用过期数据集(参见对 redis.conf 文件中对 slave-serve-stale-data 选项的说明), 那么你可能不希望所有从服务器都在同一时间向新的主服务器发送同步请求, 因为尽管复制过程的绝大部分步骤都不会阻塞从服务器, 但从服务器在载入主服务器发来的 RDB 文件时, 仍然会造成从服务器在一段时间内不能处理命令请求: 如果全部从服务器一起对新的主服务器进行同步, 那么就可能会造成所有从服务器在短时间内全部不可用的情况出现。

你可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个从服务器处于不能处理命令请求的状态。
 
第一次启动sentinel进程时,它会找到其他机器的sentinel,如下图:


 
把master节点的redis进程杀掉后,默认过了30秒之后sentinel会判断master客观下线,然后选择一个slave节点,把它选举为新的主节点。如下图:
 
 

四、Sentinel API

在默认情况下, Sentinel 使用 TCP 端口 26379 (普通 Redis 服务器使用的是 6379 )。
Sentinel 接受 Redis 协议格式的命令请求, 所以你可以使用 redis-cli 或者任何其他 Redis 客户端来与 Sentinel 进行通讯。

有两种方式可以和 Sentinel 进行通讯:

第一种方法是通过直接发送命令来查询被监视 Redis 服务器的当前状态, 以及 Sentinel 所知道的关于其他 Sentinel 的信息, 诸如此类。

另一种方法是使用发布与订阅功能, 通过接收 Sentinel 发送的通知: 当执行故障转移操作, 或者某个被监视的服务器被判断为主观下线或者客观下线时, Sentinel 就会发送相应的信息。

客户端连接:redis-cli  –h  ip  -p 26379

Sentinel 命令

以下列出的是 Sentinel 接受的命令:

PING :返回 PONG 。

SENTINEL masters :列出所有被监视的主服务器,以及这些主服务器的当前状态。

SENTINEL slaves  :列出给定主服务器的所有从服务器,以及这些从服务器的当前状态。

SENTINEL get-master-addr-by-name  : 返回给定名字的主服务器的 IP 地址和端口号。 如果这个主服务器正在执行故障转移操作, 或者针对这个主服务器的故障转移操作已经完成, 那么这个命令返回新的主服务器的 IP 地址和端口号。

SENTINEL reset  : 重置所有名字和给定模式 pattern 相匹配的主服务器。 pattern 参数是一个 Glob 风格的模式。 重置操作清除主服务器目前的所有状态, 包括正在执行中的故障转移, 并移除目前已经发现和关联的, 主服务器的所有从服务器和 Sentinel 。

SENTINEL failover  : 当主服务器失效时, 在不询问其他 Sentinel 意见的情况下, 强制开始一次自动故障迁移 (不过发起故障转移的 Sentinel 会向其他 Sentinel 发送一个新的配置,其他 Sentinel 会根据这个配置进行相应的更新)。

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