Redis原理篇——哨兵机制
Redis原理篇——哨兵机制
- 1.Redis哨兵
- 2.哨兵工作原理
- 2.1.哨兵作用
- 2.2.状态监控
- 2.3.选举leader
- 2.4.failover
1.Redis哨兵
主从结构中master节点的作用非常重要,一旦故障就会导致集群不可用。那么有什么办法能保证主从集群的高可用性呢?
2.哨兵工作原理
Redis提供了哨兵(Sentinel)机制来监控主从集群监控状态,确保集群的高可用性。
2.1.哨兵作用
哨兵集群作用原理图:
哨兵的作用如下:
- 状态监控:
Sentinel
会不断检查你的master
和slave
是否按预期工作 - 故障恢复(failover):如果
master
故障,Sentinel
会将一个slave
提升为master
。当故障实例恢复后会成为slave
- 状态通知:
Sentinel
充当Redis
客户端的服务发现来源,当集群发生failover
时,会将最新集群信息推送给Redis
的客户端
那么问题来了, Sentinel
怎么知道一个 Redis
节点是否宕机呢?
2.2.状态监控
官方文档:
High availability with Redis Sentinel
Sentinel
基于心跳机制监测服务状态,每隔1秒向集群的每个节点发送ping命令,并通过实例的响应结果来做出判断:
- 主观下线(sdown):如果某sentinel节点发现某Redis节点未在规定时间响应,则认为该节点主观下线。
- 客观下线(odown):若超过指定数量(通过
quorum
设置)的sentinel都认为该节点主观下线,则该节点客观下线。quorum值最好超过Sentinel节点数量的一半,Sentinel节点数量至少3台。
如图:
一旦发现master故障,sentinel需要在salve中选择一个作为新的master,选择依据是这样的:
- 首先会判断
slave
节点与master
节点断开时间长短,如果超过down-after-milliseconds * 10
则会排除该slave节点 - 然后判断
slave
节点的slave-priority
值,越小优先级越高,如果是 0 则永不参与选举(默认都是1)。 - 如果
slave-prority
一样,则判断slave
节点的offset
值,越大说明数据越新,优先级越高 - 最后是判断
slave
节点的run_id
大小,越小优先级越高(通过info server
可以查看run_id
)。
问题来了,当选出一个新的master后,该如何实现身份切换呢?
大概分为两步:
- 在多个
sentinel
中选举一个leader
- 由
leader
执行failover
2.3.选举leader
首先,Sentinel
集群要选出一个执行 failover
的 Sentinel
节点,可以成为 leader
。要成为 leader
要满足两个条件:
- 最先获得超过半数的投票
- 获得的投票数不小于
quorum
值
而sentinel
投票的原则有两条: - 优先投票给目前得票最多的
- 如果目前没有任何节点的票,就投给自己
比如有3个sentinel
节点,s1
、s2
、s3
,假如s2
先投票: - 此时发现没有任何人在投票,那就投给自己。
s2
得 1 票 - 接着
s1
和s3
开始投票,发现目前s2
票最多,于是也投给s2
,s2
得 3 票 s2
称为leader
,开始故障转移
不难看出,谁先投票,谁就会称为leader
,那什么时候会触发投票呢?
答案是 第一个确认master
客观下线的人会立刻发起投票,一定会成为leader
。
OK,sentinel
找到 leader
以后,该如何完成 failover
呢?
2.4.failover
我们举个例子,有一个集群,初始状态下 7001 为 master
,7002 和 7003 为 slave
:
假如 master
发生故障,slave1
当选。则故障转移的流程如下:
sentinel
给备选的slave1
节点发送slaveof no one
命令,让该节点成为master
sentinel
给所有其它slave
发送slaveof 192.168.150.101 7002
命令,让这些节点成为新master
,也就是7002
的slave
节点,开始从新的master
上同步数据。
- 最后,当故障节点恢复后会接收到哨兵信号,执行
slaveof 192.168.150.101 7002
命令,成为slave
:
参考:
https://www.bilibili.com/video/BV1S142197x7?p=145&vd_source=f586bbf89de5904ba5a05a8c1d18f1c4
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