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Redis高可用方案总结(2)——哨兵机制详解

mhr18 2024-10-26 10:54 16 浏览 0 评论

什么是哨兵

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,会对节点做下线标识。如果被标识的是主节点,它还会和其他 Sentinel 节点进行“协商”,当大多数 Sentinel 节点都认为主节点不可达时,它们会选举出一个 Sentinel 节点来完成自动故障转移的工作,同时会将这个变化实时通知给 Redis 应用方。整个过程完全是自动的,不需要人工来介入,所以这套方案很有效地解决了 Redis 的高可用问题。

Redis 2.8 版开始正式提供名为Sentinel的主从切换方案,Sentinel用于管理多个Redis服务器实例,主要负责三个方面的任务:

  1. 监控(Monitoring): Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
  2. 提醒(Notification): 当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时, Sentinel 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。
  3. 自动故障迁移(Automatic failover): 当一个主服务器不能正常工作时, Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作, 它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器, 并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器; 当客户端试图连接失效的主服务器时, 集群也会向客户端返回新主服务器的地址, 使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。



sentinel1.jpg

哨兵(sentinel) 是一个分布式系统,你可以在一个架构中运行多个哨兵(sentinel) 进程,这些进程使用流言协议(gossip protocols)来接收关于Master是否下线的信息,并使用投票协议(agreement protocols)来决定是否执行自动故障迁移,以及选择哪个Slave作为新的Master.

每个哨兵(sentinel) 会向其它哨兵(sentinel)、master、slave定时发送消息,以确认对方是否”活”着,如果发现对方在指定时间(可配置)内未回应,则暂时认为对方已挂(所谓的”主观认为宕机” Subjective Down,简称sdown).

若“哨兵群”中的多数sentinel,都报告某一master没响应,系统才认为该master"彻底死亡"(即:客观上的真正down机,Objective Down,简称odown),通过一定的vote算法,从剩下的slave节点中,选一台提升为master,然后自动修改相关配置.

虽然哨兵(sentinel) 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel ,但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器,你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 --sentinel 选项来启动哨兵(sentinel).

基本的故障转移流程

1、主节点出现故障,此时两个从节点与主节点失去连接,主从复制失败。


2、每个 Sentinel 节点通过定期监控发现主节点出现了故障

3、多个 Sentinel 节点对主节点的故障达成一致会选举出其中一个节点作为领导者负责故障转移。

4、Sentinel 领导者节点执行了故障转移,整个过程基本是跟我们手动调整一致的,只不过是自动化完成的。

5、故障转移后整个 Redis Sentinel 的结构,重新选举了新的主节点。

注意事项

  1. Sentinel 节点不应该部署在一台物理“机器”上。
  2. 这里特意强调物理机是因为一台物理机做成了若干虚拟机或者现今比较流行的容器,它们虽然有不同的 IP 地址,但实际上它们都是同一台物理机,同一台物理机意味着如果这台机器有什么硬件故障,所有的虚拟机都会受到影响,为了实现 Sentinel 节点集合真正的高可用,请勿将 Sentinel 节点部署在同一台物理机器上。
  3. 部署至少三个且奇数个的 Sentinel 节点。
  4. 个以上是通过增加 Sentinel 节点的个数提高对于故障判定的准确性,因为领导者选举需要至少一半加 1 个节点,奇数个节点可以在满足该条件的基础上节省一个节点。

优缺点

优点:

  1. Redis Sentinel集群部署简单;
  2. 能够解决Redis主从模式下的高可用切换问题;
  3. 很方便实现Redis数据节点的线形扩展,轻松突破Redis自身单线程瓶颈,可极大满足Redis大容量或高性能的业务需求;
  4. 可以实现一套Sentinel监控一组Redis数据节点或多组数据节点。

缺点:

  1. 部署相对Redis主从模式要复杂一些,原理理解更繁琐;
  2. 资源浪费,Redis数据节点中slave节点作为备份节点不提供服务;
  3. Redis Sentinel主要是针对Redis数据节点中的主节点的高可用切换,对Redis的数据节点做失败判定分为主观下线和客观下线两种,对于Redis的从节点有对节点做主观下线操作,并不执行故障转移。
  4. 不能解决读写分离问题,实现起来相对复杂。

转自:https://www.jianshu.com/p/5de2ab291696

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