Redis-03a2-哨兵（Sentinel）

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Redis-Sentinel 简介

Redis-Sentinel是Redis官方推荐的高可用性(HA)解决方案，可以实现：

  • Master宕机时自动切换到从
  • 如果发现某个redis节点运行出现状况，能够通知另外一个进程(例如它的客户端);

运行sentinel有两种方式:

redis-sentinel /path/to/sentinel.conf
redis-server /path/to/sentinel.conf --sentinel

Redis_Sentinel

➤ Sentinel 特性：

  • 多个 Sentinel 实例组成一个集群，一个 Sentinel 集群可监视多个 Redis Master 实例；
  • Sentinel 的数据通信：
    • Sentinel 通过向 Redis Master 发送 INFO 命令, 获取它所有的 Slava
    • Sentinel 会订阅自己监视的 Redis Master 的 sentilel:hello 频道, 同时向该 Redis 的频道发送消息, 消息包括 Sentinel 自己的 IP:Port 等, 这样其他的 Sentinel 也会收到此消息, Sentinel 通过发布/订阅的广播方式感知其他 Sentinel 的存在

➤ 配置文件解读：

# 定义一个'mymaster', 2表示两个Sentinel认为Master挂掉了才算
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

# 在6000ms内ping不通, 则主观认为该实例下线
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
sentinel failover-timeout mymaster 180000

#表示如果master重新选出来后，其它slave节点能同时并行从新master同步缓存的台数有多少个
sentinel parallel-syncs mymaster 1

# 当使用了sentinel时，master可能会变成一个slave，slave也可能会变成master ..
sentinel auth-pass <master_name> xxxxx

Sentinel 如何执行主从 fail-over

Sentinel 发现主节点宕机, 将会执行主从的 fail-over、并通知 Client 变更:

  • 发现并判断宕机: Sentinel 每秒向监控的 Redis master实例发送PING命令测试其是否宕机, 如果某个主Redis节点返回了错误结果或者Timeout, Sentinel 认为该节点是”主观下线”（SDOWN）, 如果 quorum个 Sentinel都把这个节点标记为下线, 那么 Sentinel master将把这个 Redis节点的状态则被标记为”客观下线”（ODOWN）, 这时才开始执行fail-over;
  • 执行 fail-over：所有 Sentinel 选举出一个 Leader，由 Sentinel Leader 执行 redis 主节点的 fail-over
    • （1）从 Slave 中选取 master：首先按照所有 Slave 的优先级, 如果优先级相同, 则比较 Slave 的复制的下标, 哪个 Slave 复制进度最接近则选举为 Master, 如果优先级和复制下标都相同, 则选进程 ID 较小的，作为新 Master；
    • （2）Sentinel 向新的 Master 发送 SLAVEOF NO ONE, 然后依次向其他的 Slave 发送 SLAVEOF 命令让其跟随新的 Master, 然后 Slave 向新 Master 发送 SYNC 指令开始同步数据, 一个 Slave 完成上述操作后, 开始下一个 Slave…
    • Sentinel leader 把最新的 Redis 配置广播给其他 Sentinel
  • Sentinel 通知调用方:
    • Sentinel 提供了很多频道，例如 +switch-master 频道，主从切换完成后，会在这个频道发布新主的 IP:Port；
    • 客户端（jedis）订阅这些频道，即可获取 Redis 集群的变更消息；

Sentinel 如何选举 leader

➤ Sentinel的选举何时触发:

  • 在某个 Redis Master节点被认定客观下线后, Sentinel需要选举出一个 Leader, 由 Leader完成 故障转移(从一堆Redis 的Slave节点中选出master, 以及 Slave的重新配置和同步).
  • 或者当 Leader Sentinel节点失效时, 也会开始一轮选举
  • 无论哪种选举, 当选举完成后, 配置纪元(configuration epoch)都会增加一次, 表示一轮选举完成

➤ Sentinel Leader选举步骤:

  • 当某个 Sentinel 节点认为 “Sentinel master” 客观下线后, 它会做下面几件事情:
    • 把故障转移状态设置为true
    • 自己从 Follower 角色变为 Candidate(候选者)
    • 给自己投一票
    • 当前的配置纪元+1, 并向其他 Sentinel节点发送 SENTINEL is-master-down-by-addr <ip> <port> <current_epoch> <runid> 指令, 解释一下这个指令, <ip> <port> 表示客观下线的 master, <current_epoch>表示配置纪元, 后面的<runid>就是这个Sentinel自己的 runid(唯一标识)
  • 当其他的 Sentinel 节点收到 is-master-down-by-addr 指令后, 会比较指令发来的配置纪元(epoch)和自己保存的配置纪元, 如果发来的配置纪元比自己存储的 epoch 更大(表示这是一次新的投票纪元), 收到 is-master-down-by-addr 指令的节点会把自己的选票投给这个发出 is-master-down-by-addr 指令的 Candidate, 并更新自己的配置纪元, 在一个配置纪元内一个 Follower 只能投一篇. 然后 Follower 给这个 Candidate 回复, 回复内容就是 Candidate 的 runid
  • Candidate 等待来自 Follower 的回复, 如果发现回复内容就是自己的 runid, 会给本轮选举(当前配置纪元)自己选票+1. 如果自己的选票大于半数(这里应该 can-failover 的节点数的一半), 并且选票大于 quorum, 则认为自己当选；

@tldr：当选条件是票数＞半数的哨兵实例数，且选票数＞ quorum（客观下线）

Reference