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【Redis】Redis高可用之Sentinel哨兵模式详解(Redis专栏启动)

2023-09-10 19:52

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本文目录

本文导读

一、Redis Sentinel 哨兵模式详解

1、 什么是哨兵模式

2、哨兵模式架构详解

二、Redis Sentinel(哨兵)实现原理

1、定时监控

2、主观下线和客观下线

3、Sentinel节点选举与故障转移

三、Sentinel领导者节点选举原理

四、主节点选举原理

五、Redis接入哨兵模式实战

总结


本文深入浅出讲解什么是Redis Sentinel 哨兵模式、哨兵模式架构。剖析Redis Sentinel实现原理,Sentinel领导者节点选举原理,主节点选举原理,最后附Redis接入哨兵模式实战。

1、 什么是哨兵模式

由于Redis的主从复制模式并不具备自动恢复功能,当主服务器关闭时,需要手动将从服务器切换到主服务器。在这个过程中,不仅需要人工干预,而且服务器将在一段时间内不可用,数据安全也将无法保证。因此,主从模式的可用性较低,不适合在线生产环境。

参考资料:【Redis】Redis高可用之Cluster主从模式详解

Redis 了一种高度可用的解决方案,即 Redis Sentinel 模式,用来弥补主从模式的不足。Sentinel可以被视为一个特殊的Redis服务器,Sentinel也可以是一个单机的或集群。Sentinel(哨兵)需要监控并获取主机的工作状态是否正常,当主机发生故障时,Sentinel将自动执行故障切换,并将其监控的从服务器升级到主服务器,以确保系统的高可用性。

哨兵节点的功能描述:

监控(Monitoring):哨兵节点会持续检查主节点和从节点是否正常运行

自动故障切换( Automatic failover) :当主节点无法正常工作时,哨兵自动故障切换操作,将故障主节点的一个从节点升级成为主节点,并让其他从节点复制新的主结点。

配置提供( Configuration provider ):当客户端初始化时,通过连接哨兵获取当前 Redis 服务的主节点地址。

通知(Notification):哨兵可以将故障结果发送给客户端。

2、哨兵模式架构详解

Redis Sentinel 模式,由 Sentinel 节点和数据节点两部分组成

Sentinel 节点(绿色):哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成,Sentinel 节点是特殊的Redis节点,它不存储数据和监视数据节点。

数据节点(红色、黄色):主节点和从节点都是数据节点。

Redis 哨兵模式通过哨兵节点完成对数据节点的监控、下线、故障转移。

1、定时监控

Redis Sentinel 通过三个计划的监视任务发现并监视每个节点:

每10秒,每个Sentinel节点将向主节点和从节点发送信息命令,以获取最新结构

每2秒,每个Sentinel节点将发送_Sentinel_:hello 通道发送 Sentinel 对主节点的判断和当前Sentinel 的信息

每秒,每个Sentinel节点将向主节点、从节点和其他 Sentinel 发送ping命令,以进行心跳检测,以确认这些节点当前是否可访问

2、主观下线和客观下线

主观下线:哨兵节点认为某个节点有问题,客观下线:超过一定数量的哨兵节点认为主节点有问题。

主观下线,每个 Sentinel 节点将每1秒向主节点和从节点的其他 Sentinel 发送 ping 命令,以进行心跳检测。当这些节点在几毫秒后停机后无法有效响应时,Sentinel 节点将对此节点做出故障决策为主观下线。

客观下线,当Sentinel的主观下线节点是主节点时,Sentinel节点将通过 sentinel is- master-down-by-addr命令,请求其他 Sentinel 结点判断主节点。当数量超过时,Sentinel 节点认为主节点确实存在故障,然后 Sentinel 将做出客观的下线决策

3、Sentinel节点选举与故障转移

哨兵节点之间将进行领导者选举,选择一个Sentinel 节点作为领导者,所选的Sentinel负责故障切换。

从节点中选择一个节点作为新的主节点

Sentinel领导者节点将在第一步中选择的从节点上执行 slaveof no one 命令,使其成为主节点

Sentinel领导者节点将向剩余的从节点发送命令,使其成为新主节点的从节点

Sentinel领导者节点集合会将原始主节点更新为从节点,恢复时会命令它复制新的主节点

Redis使用了 Raft 算法 实现领导者选举。

每个哨兵节点都有资格成为领导者,在确认主节点主观下线时候,Sentinel节点将通过sentinel is-master-down-by-addr命令向其他Sentinel节点发送请求将自己设置为领导者。

如果接收到命令的 Sentinel 节点未同意过其他Sentinel的命令,它将同意该请求,否则将拒绝。

如果哨兵节点发现其投票数大于或等于 max(quorum,num(sentinels)/2+1),它将成为领导者。

首先过滤主观下线、断开连接、在5秒内未对Sentinel节点ping响应作出响应的节点。

选择具有最高从属优先级 slave-priority 的从节点列表,如果存在则返回,如果不存在则选择具有最大副本偏移量(复制的最完整)的从节点,如果存在则返回,如果不存在则继续。选择具有最小runid的从节点。

首先过滤主观下线、断线、5秒内没有回复过 Sentinel 节点ping响应、与主节点失联超过 down-after-milliseconds*10 秒的节点。

选择slave-priority(从节点优先级)最高的从节点列表,如果存在则返回,不存在则继续。选择复制偏移量最大的从节点(复制的最完整),如果存在则返回,不存在则继续。选择runid最小的从节点。

哨兵模式,基于哨兵集群实现主从切换

     redis.properties                              ${redis.hostAndPort1}            ${redis.hostAndPort2}            ${redis.hostAndPort3}                                                                                                                

来源地址:https://blog.csdn.net/FMC_WBL/article/details/128909653

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