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[Redis][哨兵][上]详细讲解

目录

  • 0.前言
  • 1.基本概念
    • 1.相关名词解释
    • 2.主从复制的问题
    • 3.人工恢复主节点故障
    • 4.哨兵自动恢复主节点故障


0.前言

  • 说明:该章节相关操作不需要记忆,理解流程和原理即可,用的时候能自主查到即可
  • Redis的主从复制模式下,⼀旦主节点由于故障不能提供服务,需要⼈⼯进⾏主从切换,同时⼤量的客⼾端需要被通知切换到新的主节点上,对于上了⼀定规模的应⽤来说,这种⽅案是⽆法接受的, 于是Redis从2.8开始提供了Redis Sentinel(哨兵)加个来解决这个问题

1.基本概念

1.相关名词解释

名词逻辑结构物理结构
主节点Redis 主服务一个独立的redis-server进程
从节点Redis 从服务一个独立的redis-server进程
Redis 数据节点主从节点主节点和从节点的进程
哨兵节点监控 Redis 数据节点的节点一个独立的redis-sentinel进程
哨兵节点集合若干哨兵节点的抽象组合若干redis-sentinel进程
Redis 哨兵(Sentinel)Redis 提供的⾼可⽤⽅案哨兵节点集合和 Redis 主从节点
应⽤⽅泛指⼀个多多个客⼾端⼀个或多个连接 Redis 的进程

2.主从复制的问题

  • 主从复制模式可以将主节点的数据改变同步给从节点,这样从节点就可以起到两个作⽤
    • 作为主节点的⼀个备份,⼀旦主节点出了故障不可达的情况,从节点可以作为后备“顶”上 来,并且保证数据尽量不丢失(主从复制表现为最终⼀致性)
    • 从节点可以分担主节点上的读压⼒,让主节点只承担写请求的处理,将所有的读请求负载均衡到各个从节点上
  • 主从复制模式并不是万能的,它同样遗留下以下⼏个问题
    • 主节点发⽣故障时,进⾏主备切换的过程是复杂的,需要完全的⼈⼯参与,导致故障恢复时间⽆法保障
      • Redis哨兵主要解决的问题
    • 主节点可以将读压⼒分散出去,但写压⼒/存储压⼒是⽆法被分担的,还是受到单机的限制
      • Redis集群解决的问题

3.人工恢复主节点故障

  • Redis主从复制模式下,主节点故障后需要进⾏的⼈⼯⼯作是⽐较繁琐的
    请添加图片描述

  • 运维⼈员通过监控系统,发现Redis主节点故障宕机
    请添加图片描述

  • 运维⼈员从所有节点中,选择⼀个(此处选择了slave1)执⾏slaveof no one,使其作为新的主请添加图片描述
    节点

  • 运维⼈员让剩余从节点(此处为slave2)执⾏slaveof {newMasterIp} {newMasterPort}从新主节点开始数据同步
    请添加图片描述

  • 更新应⽤⽅连接的主节点信息到{newMasterIp} {newMasterPort}
    请添加图片描述

  • 如果原来的主节点恢复,执⾏slaveof {newMasterIp} {newMasterPort}让其成为⼀个从节点
    请添加图片描述

4.哨兵自动恢复主节点故障

  • 当主节点出现故障时,Redis Sentinel能⾃动完成故障发现和故障转移,并通知应⽤⽅,从⽽实现真正的⾼可⽤

  • Redis Sentinel是⼀个分布式架构,其中包含若⼲个Sentinel节点和Redis数据节点

    • 每个Sentinel节点会对数据节点和其余Sentinel节点进⾏监控,当它发现节点不可达时,会对节点做下线表⽰
    • 如果下线的是主节点,它还会和其他的Sentinel节点进⾏“协商”,当⼤多数Sentinel节点对 主节点不可达这个结论达成共识之后,它们会在内部“选举”出⼀个领导节点来完成⾃动故障转移的⼯作,同时将这个变化实时通知给Redis应⽤⽅
    • 整个过程是完全⾃动的,不需要⼈⼯介⼊
      请添加图片描述
  • Redis Sentinel相⽐于主从复制模式是多了若⼲(建议保持奇数)Sentinel节点⽤于实现监控数据节 点,哨兵节点会定期监控所有节点(包含数据节点和其他哨兵节点)

    • 保持奇数是为了便于投票
  • 针对主节点故障的情况故障转移流程⼤致如下

    • 主节点故障,从节点同步连接中断,主从复制停⽌
    • 哨兵节点通过定期监控发现主节点出现故障,哨兵节点与其他哨兵节点进⾏协商,达成多数认同主节点故障的共识
      • 这步主要是防⽌该情况:出故障的不是主节点,⽽是发现故障的哨兵节点
      • 该情况经常发⽣于哨兵节点的⽹络被孤⽴的场景下
    • 哨兵节点之间使⽤Raft算法选举出⼀个领导⻆⾊,由该节点负责后续的故障转移⼯作
    • 哨兵领导者开始执⾏故障转移:从节点中选择⼀个作为新主节点;让其他从节点同步新主节点;通知应⽤层转移到新主节点
      请添加图片描述
  • 综上,RedisSentinel具有以下⼏个功能

    • 监控:Sentinel节点会定期检测Redis数据节点、其余哨兵节点是否可达
    • 故障转移:实现从节点晋升(promotion)为主节点并维护后续正确的主从关系
    • 通知:Sentinel节点会将故障转移的结果通知给应⽤⽅

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