一起來分析Redis哨兵模式

這篇文章為大家帶來了關於Redis的相關知識，其中主要介紹了哨兵模式的相關問題，包括了哨兵概念、哨兵作用、啟用哨兵、哨兵原理等等，希望對大家有幫助。

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#哨兵模式

1. 哨兵概念

• 在一主多從結構中，如果master宕機了，就需要從多個slave中選出一個作為新的master，要想完成這樣的功能，就需要使用Redis的哨兵機制

• 哨兵 (sentinel) 是一個分散式系統，用於對主從結構中的每台伺服器進行監控，當發生故障時透過投票機制選擇新的master並將所有slave連接到新的master，如下圖所示：

  

2. 哨兵作用

• 監控：監控master和slave
  • 不斷的檢查master和slave是否正常運作
  • master存活偵測、master與slave運作偵測

• 通知（提醒）：當被監控的伺服器出現問題時，向其他哨兵、Redis伺服器發送通知

• #故障轉移：斷開宕機的master與slave的連接，選取一個slave作為master，將其他slave連接新的master，並告知客戶端新的伺服器位址

注意：哨兵也是redis伺服器，僅提供監控服務，不提供資料管理服務；通常哨兵的數量配置為單數(方便投票)

#3. 啟用哨兵

• 修改哨兵的設定檔sentinel.conf ，設定檔位於Redis目錄下，如下圖所示：

  
• ##部分配置的意義如下圖所顯示：
  
• 啟動哨兵

  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

• #設定並啟動哨兵之後，主伺服器當機之後，會

  自動的執行投票、主從切換等過程

4. 哨兵原則

哨兵在進行主從切換過程中經歷三個階段：

監控
• 通知

##4.1 監控

用來同步各個節點的狀態訊息，這些節點包含master、slave、哨兵，也就是整個系統所有伺服器的資訊。

主要完成的功能：

• # 取得各個sentinel的狀態（是否在線）：新添加的哨兵要與系統中已經存在的哨兵進行資訊的交互

• 取得master的狀態（透過info指令）
  • 所取得的內容如下

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

• 取得所有slave的狀態（根據master中slave的資訊向所有的slave發送info指令）
  • 取得的內容如下

    slave属性
    	runid
    	role：slave
    	master_host、master_port
    	offset

具體的內部運作原理如下所述：

• 哨兵1向master發送info指令之後，會建立一個cmd連接，創建的連接是用來發送命令的
• 創建好cmd連接之後，會在哨兵1這一端保存目前他所獲得的所有信息，另一端master也會保存自己持有的信息
• 然後哨兵1根據從master獲取的關於salve的信息，向slave發送info指令，得到salve的信息，豐富這一端所保存的資訊
• 當新增一個新的哨兵2時，哨兵2向master發送info指令，建立cmd連接，根據master中的信息可以得到之前已經存在的哨兵1，在自己這一端保存已經獲得的資訊。然後判斷哨兵1是否在線，與哨兵1建立連接，二者互相交換各自的信息，並且雙方會持續的ping，保證他們之間是暢通的
• 哨兵2根據從master獲得的slave信息，再從slave獲取信息，豐富自己所保存的信息
• 再新增一個哨兵3時，與之前的過程類似，最終三個哨兵建立起了關係網
• 關係網中三者會互相交換、發送訊息，關係網中的這種工作模式稱為發布訂閱模式

4.2 通知

哨兵在通知階段要不斷的去獲取master與slave的信息，然後將獲得的信息在各個哨兵之間進行共享。

具體的流程如下：

哨兵透過建立的cmd連接，向master、slave發送hello 指令，得到他們的訊息，然後在關係網中共用：

4.3 故障轉移

##斷開宕機的master與slave的連接，選取一個slave身為master，將其他slave連接新的master，並告知客戶端新的伺服器位址。

具體的流程如下所述：

• 哨兵1總是無法得到master的回應，主觀判斷master宕機，標記

  sdown（只有一個哨兵認為master宕機）

• 哨兵1在關係網中傳遞訊息，向其他哨兵發送圖中左上角的訊息

• 其他哨兵得到訊息之後，全部向master發送訊息，確定master是否宕機，他們也會將自己得到的結果發送給關係網中的其他哨兵，確定master宕機後，將標記改為

  odown（所有哨兵偵測之後，超過一半的哨兵認為master宕機）

  
• 當認定master宕機之後，此時需要選舉新的master，由哪個哨兵完成這件事要通過哨兵之間的選舉決定，具體過程如下所述：
  在選舉的時候每個哨兵手裡都有一票，每個哨兵都會發出一個指令，在內網裡邊告訴其他哨兵自己當選舉人，比如說sentinel1和sentinel2發出這個選舉指令，那麼sentinel3接收到他們的申請之後，sentinel3就會把自己的一票投給其中一方，根據
  • 到達的先後順序投票，獲得票的那一方就會多一張選舉票，按照這樣的一種形式，最終會有一個選舉結果，獲得票數最多的哨兵會被獲選
  在這個過程中有可能會存在失敗的現象，例如第一輪沒有選舉成功，那就會接著進行第二輪第三輪直到完成選舉
• 當完成哨兵之間的選舉之後，接下來就要由選舉勝出的哨兵去slave中挑選一個，將其變成新的master，具體的流程如下所述：
  哨兵在伺服器清單中挑選備選master的原則：
  • 先排除，後選擇
    不在線的OUT
    • 回應慢的OUT
    • 與原始master斷開時間久的OUT
    • #排除結束，開始進行選擇
    優先順序高的獲選
    • offset較大的獲選（比較大說明同步原來master的資料最多）
    • 若還沒選出，則最後根據runid選出
• 選出新的master之後，哨兵傳送指令給伺服器：
  • 向新的master傳送

    slaveof no one 指令

  • 向其他slave傳送

    slaveof 新masterIP埠 指令

• #同時也要告訴其他的哨兵新master是誰

#5.總結

監控階段：同步訊息

通知階段：保持聯通

故障轉移階段：

哨兵發現問題，依序標記主觀下線與客觀下線
1. 競選負責哨兵
2. 優選新master
3. 新master上任，其他slave連接新的master，
4. 原master恢復之後作為slave連接到新master

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