一起来分析Redis哨兵模式

2022-04-12 0 951

本篇文章给大家带来了关于Redis的相关知识,其中主要介绍了哨兵模式的相关问题,包括了哨兵概念、哨兵作用、启用哨兵、哨兵原理等等,希望对大家有帮助。

一起来分析Redis哨兵模式

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哨兵模式

1. 哨兵概念

在一主多从结构中,如果master宕机了,就需要从多个slave中选出一个作为新的master,要想完成这样的功能,就需要使用Redis的哨兵机制

哨兵 (sentinel) 是一个分布式系统,用于对主从结构中的每台服务器进行监控,当出现故障时通过投票机制选择新的master并将所有slave连接到新的master,如下图所示:

一起来分析Redis哨兵模式

2. 哨兵作用

监控:监控master和slave不断的检查master和slave是否正常运行master存活检测、master与slave运行情况检测

通知(提醒):当被监控的服务器出现问题时,向其他哨兵、Redis服务器发送通知

故障转移:断开宕机的master与slave的连接,选取一个slave作为master,将其他slave连接新的master,并告知客户端新的服务器地址

注意:哨兵也是一台redis服务器,仅提供监控服务,不提供数据管理服务;通常哨兵的数量配置为单数(方便投票)

3. 启用哨兵

修改哨兵的配置文件 sentinel.conf ,配置文件位于Redis目录下,如下图所示:

一起来分析Redis哨兵模式一起来分析Redis哨兵模式

部分配置的含义如下图所示:

一起来分析Redis哨兵模式

启动哨兵

redis-sentinel filename #filename指的是配置文件名#每个哨兵都要配置自己的配置文件

配置并启动哨兵之后,主服务器宕机之后,会自动的执行投票、主从切换等过程

4. 哨兵原理

哨兵在进行主从切换过程中经历三个阶段:

监控通知故障转移

4.1 监控

用于同步各个节点的状态信息,这些节点包括master、slave、哨兵,也就是整个系统所有服务器的信息。

主要完成的功能:

一起来分析Redis哨兵模式

获取各个sentinel的状态(是否在线):新添加的哨兵要与系统中已经存在的哨兵进行信息的交互

获取master的状态(通过info指令)

获取的内容如下

1. master属性 runid role:master2. 各个slave在master中保存的基本信息

获取所有slave的状态(根据master中slave的信息向所有的slave发送info指令)

获取的内容如下

slave属性runidrole:slavemaster_host、master_portoffset

具体的内部工作原理如下所述:

一起来分析Redis哨兵模式

哨兵1向master发送info指令之后,会建立一个cmd连接,创建的连接是用来发送命令的创建好cmd连接之后,会在哨兵1这一端保存目前他所获得的所有信息,另一端master也会保存自己持有的信息然后哨兵1根据从master获取的关于salve的信息,向slave发送info指令,得到salve的信息,丰富这一端所保存的信息当新增一个新的哨兵2时,哨兵2向master发送info指令,建立cmd连接,根据master中的信息可以得到之前已经存在的哨兵1,在自己这一端保存已经获得的信息。然后判断哨兵1是否在线,与哨兵1建立连接,二者互相交换各自的信息,并且双方会持续的ping,保证他们之间是畅通的哨兵2根据从master获得的slave信息,再从slave获取信息,丰富自己所保存的信息再新增一个哨兵3时,与之前的过程类似,最终三个哨兵建立起了关系网关系网中三者会互相交换、发送信息,关系网中的这种工作模式称为发布订阅模式

4.2 通知

哨兵在通知阶段要不断的去获取master与slave的信息,然后将获得的信息在各个哨兵之间进行共享。

具体的流程如下:

哨兵通过建立的cmd连接,向master、slave发送 hello 指令,得到他们的信息,然后在关系网中共享:

一起来分析Redis哨兵模式

4.3 故障转移

断开宕机的master与slave的连接,选取一个slave作为master,将其他slave连接新的master,并告知客户端新的服务器地址。

具体的流程如下所述:

哨兵1始终得不到master的回应,主观判断master宕机,标记 sdown(仅有一个哨兵认为master宕机)

哨兵1在关系网中传递消息,向其他哨兵发送图中左上角的消息

其他哨兵得到消息之后,全部向master发送消息,确定master是否宕机,他们也会将自己得到的结果发送给关系网中的其他哨兵,确定master宕机后,将标记改为 odown(所有哨兵探测之后,超过一半的哨兵认为master宕机)

一起来分析Redis哨兵模式

当认定master宕机之后,此时需要选举新的master,由哪个哨兵完成这件事要通过哨兵之间的选举决定,具体过程如下所述:

在选举的时候每个哨兵手里都有一票,每个哨兵都会发出一个指令,在内网里边告诉其他哨兵自己当选举人,比如说sentinel1和sentinel2发出这个选举指令,那么sentinel3接收到他们的申请之后,sentinel3就会把自己的一票投给其中一方,根据到达的先后顺序投票,获得票的那一方就会多一张选举票,按照这样的一种形式,最终会有一个选举结果,获得票数最多的哨兵会被获选在这个过程中有可能会存在失败的现象,比如第一轮没有选举成功,那就会接着进行第二轮第三轮直到完成选举

当完成哨兵之间的选举之后,接下来就要由选举胜出的哨兵去slave中挑选一个,将其变成新的master,具体的流程如下所述:

哨兵在服务器列表中挑选备选master的原则:先排除,后选择 不在线的OUT响应慢的OUT与原master断开时间久的OUT排除结束,开始进行选择优先级高的获选offset较大的获选(比较大说明同步原来master的数据最多)若还没有选出,则最后根据runid选出

选出新的master之后,哨兵发送指令给服务器:

向新的master发送 slaveof no one 指令

向其他slave发送 slaveof 新masterIP端口 指令

同时还要告诉其他的哨兵新master是谁

5. 总结

监控阶段:同步信息

通知阶段:保持联通

故障转移阶段:

哨兵发现问题,依次标记主观下线与客观下线竞选负责哨兵优选新master新master上任,其他slave连接新的master,原master恢复之后作为slave连接到新master

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