为什么需要 Redis 哨兵?（为什么要用redis）

作者 | 阿文

责编 | 郭芮

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

在说哨兵之前，我们先说下主从复制，Redis 的主从复制模式，一旦主节点出现故障无法提供服务，需要人工介入手工将从节点调整为主节点，同时应用端还需要修改新的主节点地址，这种故障转移的方式对于很多应用场景是不能容忍的。正式由于这个问题，Redis 提供了 Sentinel(哨兵) 架构来解决这个问题。

什么是哨兵？

Redis Sentinel 是一个分布式的架构，它本身也是一个独立的 Redis 节点，只不过它不存储数据，只支持部分命令，它能够自动完成故障发现和故障转移，并通知应用方，从而实现高可用。

Redis Sentinel 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他 Sentinel 节点进行监控，当发现节点异常时，会对节点做下线标识，如果被标识的是主节点，此时会与其他Sentinel 节点进行协商，当大多数Sentinel 节点都人为主节点不可达时候，会发起选举，选出一个 Sentinel 节点来完成自动故障转移的工作，同时会将这个变化通知给 Redis 的应用方。这个过程是完全自动化的，无需人工干预。

Sentinel 主要提供以下几个功能：

• 监控：定期检测Redis 数据节点、其他 Sentinel 节点是否可达。

• 通知：将故障转移的结果通知给应用方。

• 主节点故障转移：实现从节点晋升为主节点，并维护后续正确的主从关系

• 配置提供者：客户端在初始化的时候连接 Sentinel 节点集合，从中获取主节点信息。

多个 Sentinel 节点来共同判断故障，可以有效防止误判，同时如果个别 Sentinel 节点不可用，整个 Sentinel 节点集合依然是高可用的。

安装和部署

部署说明

3 个 Sentinel 节点 、1 个主节点 、2 个从节点。

部署数据节点

redis-6379.conf
port 6379
daemonize yes
logfile "6739.log"
dbfilename "dump-6379.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data"
redis-6380.conf
port 6380
daemonize yes
logfile "6780.log"
dbfilename "dump-6380.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data"
slaveof 127.0.0.1 6379
redis-6381.conf
port 6381
daemonize yes
logfile "6781.log"
dbfilename "dump-6381.rdb"
dir "/opt/soft/redis/data"
slaveof 127.0.0.1 6379

部署 sentinel 节点

sentinel 默认 的端口是 26379，这里我们创建三个 sentinel 节点，端口分别是 26379、26380、26381。

redis-sentinel-26379.conf 
port 26379
daemonize yes
logfile "26379.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000
redis-sentinel-26380.conf 
port 26380
daemonize yes
logfile "26380.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000
redis-sentinel-26381.conf 
port 26381
daemonize yes
logfile "26381.log"
dir /opt/soft/redis/data
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel failover-timeout mymaster 180000

如果要监控多个主节点，则只需要指定多个 msater-name 来区分不同的主节点即可。

sentinel monitor mymaster-1 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 
sentinel parallel-syncs mymaster-1 1
sentinel failover-timeout mymaster-1 180000
sentinel monitor mymaster-2 127.0.0.1 6379 2 
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000 
sentinel parallel-syncs mymaster-2 1
sentinel failover-timeout mymaster-2 180000

配置说明：

sentinel monitor

• port 指定 sentinel 节点的端口

• sentinel monitor master-name 是给要监控的节点起一个名字，ip 和 port 表示监控一个主节点，quorum 表示要判断主节点最终不可达所需要的票数。同时这个参数还与选举领导者有关，至少需要max(quorum,num/2+1)个节点参与选举，才能选出领导者 sentinel，从而完成故障转移。比如总共有 5 个 sentinel 节点，quorum =4 ，name 至少需要 4 个sentinel 节点才可以进行领导者的选举。

当所有节点启动时候，配置文件会发生变化，包括：

• sentinel 自动发信了从节点以及其他 sentinel 节点。

• 去掉里面默认配置，例如 parallel-sync failover-timeout 参数。

• 添加了配置 纪元相关参数。

sentinel down-after-milliseconds

配置

sentinel down-after-milliseconds <master-name> <times>

每个 sentinel 节点都要定期发送 ping 命令来判断 redis 数据节点和其他 sentinel 节点是否可达，如果超过了down-after-milliseconds 配置的时间且没有有效回复，则判断节点不可达。times 单位是毫秒。

down-after-milliseconds虽然以

sentinel parallel-syncs

配置：

sentinel parallel-syncs <master-name> <nums> 

当Sentinel节点集合对主节点故障判定达成一致时，Sentinel领导者节点会做故障转移操作，选出新的主节点，原来的从节点会向新的主节点发起复制操作，parallel-syncs 就是用来限制在一次故障转移之后，每次向新的主节点发起复制操作的从节点个数。如果这个参数配置的比较大，那么多个从节 点会向新的主节点同时发起复制操作，尽管复制操作通常不会阻塞主节点， 但是同时向主节点发起复制，必然会对主节点所在的机器造成一定的网络和 磁盘IO开销。

sentinel failover-timeout

配置：

sentinel failover-timeout <master-name> <times> 

failover-timeout通常被解释成故障转移超时时间，但实际上它作用于故障转移的各个阶段:

• 选出合适从节点；

• 晋升选出的从节点为主节点；

• 命令其余从节点复制新的主节点；

• 等待原主节点恢复后命令它去复制新的主节点。

failover-timeout的作用具体体现在四个方面：

• 如果Redis Sentinel对一个主节点故障转移失败，那么下次再对该主 节点做故障转移的起始时间是failover-timeout的2倍；

• 在晋升选出的从节点为主节点阶段如果执行成功，Sentinel节点还会执行info命令来确认a) 阶段选出来的节点确实晋升为主节点，如果此过程执行时间超过failover- timeout时，则故障转移失败；

• 如果命令其余从节点复制新的主节点阶段执行时间超过了failover-timeout(不包含复制时间)， 则故障转移失败。注意即使超过了这个时间，Sentinel节点也会最终配置从 节点去同步最新的主节点。

部署注意事项

• sentinel 节点不应该部署在同一台物理机上；

• 至少要部署三个以上的奇数 sentinel 节点；

• 选一套还是多套 sentinel，如果选一套可以一定程度降低维护成本，但是如果 sentinel 节点出现异常，可能会多多个 redis 数据节点造成影响，如果是多套，会造成资源浪费，但是每套 sentinel 都彼此隔离。

客户端连接

客户端连接，以 Java 为例，可使用 jedis 调用 jedisSentinelPool 方法来配置：

public class RedisSentinelClient {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Set sentinels = new HashSet;
sentinels.add(new HostAndPort("10.12.37.71", 26379).toString);
sentinels.add(new HostAndPort("10.12.37.72", 26380).toString);
sentinels.add(new HostAndPort("10.12.37.73", 26381).toString);
JedisSentinelPool sentinelPool = new JedisSentinelPool("mymaster", sentinels);
System.out.println("Current master: " + sentinelPool.getCurrentHostMaster.toString);
Jedis master = sentinelPool.getResource;
master.set("username","awen");
sentinelPool.returnResource(master);
Jedis master2 = sentinelPool.getResource;
String value = master2.get("username");
System.out.println("username: " + value);
master2.close;
sentinelPool.destroy;
}
}

实现原理

• Sentinel 的三个定时监控任务：

• 每隔 10 秒向主节点和从节点发送 info 命令获取最新的拓扑。

• 每隔 2 秒，每个 sentinel 节点会向数据节点的sentinel:hello频道发送该 sentinel 节点对于主节点的判断以及当前 sentinel 节点信息，同时每个 sentinel 节点也会订阅该频道，来了解其他 sentinel 节点以及他们对主节点的判断。

• 每个 1 秒，每个 sentinel 节点会向主节点、从节点、其他 sentinel 节点发送一条 ping 命令做一次心跳检测，判断节点是否存活。

• 主观下线：

• 当节点超过 down-after-milliseconds 没有进行有效回复，就会判定该节点失败，这叫主观下线。

• 客观下线：

• 当Sentinel主观下线的节点是主节点时，该Sentinel节点会通过sentinel is- master-down-by-addr命令向其他Sentinel节点询问对主节点的判断，当超过

• 领导者选举：选举的过程非常快，基本上谁先完成客观下线，谁就是领导者。

• 每个在线的Sentinel节点都有资格成为领导者，当它确认主节点主观 下线时候，会向其他Sentinel节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令， 要求将自己设置为领导者。

• 收到命令的Sentinel节点，如果没有同意过其他Sentinel节点的sentinel is-master-down-by-addr命令，将同意该请求，否则拒绝。

• 如果该Sentinel节点发现自己的票数已经大于等于max(quorum， num(sentinels)/2+1)，那么它将成为领导者。

• 如果此过程没有选举出领导者，将进入下一次选举。

• 故障转移，在从节点列表中选出一个节点作为新的主节点，选择方法如下：

• 过滤：“不健康”（主观下线、断线）、5秒内没有回复过Sentinel节 点ping响应、与主节点失联超过down-after-milliseconds*10秒。

• 选择slave-priority(从节点优先级)最高的从节点列表，如果存在返回，不存在则继续。

• 选择复制偏移量最大的从节点(复制的最完整)，如果存在则返回，不存在则继续。

• 选择runid最小的从节点。

【End】