redis--Sentinel

Sentinel(哨岗，哨兵)，是Redis的高可用解决方案：

• 由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统，
• 可以监视任意多个主服务器，以及这些主库下面的从库
• 并在主库掉线之后，自动选择某个从库作为新的主库。

 

说到底，就是探活，主从切换==高可用

 

启动并初始化Sentinel

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redis-sentinel /path/to/your/sentinel.conf

或

redis-server /path/to/your/sentinel.conf --sentinel

 

当启动一个sentinel时，它需要执行以下步骤

• 初始化服务器
• 将普通Redis服务器使用的代码替换成Sentinel 专用代码
• 初始化Sentinel状态
• 根据给定的配置文件，初始化Sentinel的监控主服务器列表
• 创建连向主服务器的网络连接

 

初始化服务器

 

sentinel 实际上是redis的一种特殊形式，因此大体初始化和redis初始化相似

不同点

• 普通服务器初始化时会载入RDB文件或AOF文件来还原数据库状态
• sentinel 并不使用数据库，初始化Sentinel时不会载入RDB文件或AOF文件

使用sentinel专用代码

 

不同点

• 端口号
• • redis常用端口号         6379
  • sentinel常用端口号    26379
• 命令表
• • redis--redisCommandTable
  • • 如 set,get,script 等等键值对命令
  • sentinel --sentinelcmds
  • • 仅包含7个命令
    • • ping,sentinel,info,
      • subscribe,unsubscribe,psubscribe,punsubscribe

 

初始化sentinel状态的masters属性

 

sentinel状态中masters字典记录了所有被Sentinel监视的主服务器的相关信息；

• 字典的键是被监视主服务器的名字
• 字典的值则是被监视主服务器对应的 结构
• • 实例结构的属性有很多

 

创建连向主服务器的网络连接

 

创建连向被监视主服务器的网络连接，Sentinel将成为主服务器的客户端，它可以向主服务器发送命令，并从命名回复中获取相关信息。

 

对于每个被sentinel监视的主服务器来说，sentinel会创建两个连向主服务器的异步网络连接：

• 命令连接
• • 专门用于向主库发送命令，接收命令回复。
• 订阅连接
• • 专门用于订阅主库的__sentinel__:hello频道

 

为啥又两个连接？

• 在Redis目前的发布与订阅功能中，被发送的信息都不会保存在redis服务器里面。
• 如果在发送信息时，想要接收信息的客户端不在线或者断线，那么这个客户端就会丢失这条信息。
• 因此，为了不丢失__sentinel__:hello 频道的任何信息，Sentinel必须专门用一个专门连接 接收频道信息

 

 

获取主服务器信息

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sentinel 默认每十秒，向被监视的主库发送一次INFO命令

并通过分析INFO命令的回复来获取主库的当前信息。

 

主库回复INFO命令，内容

• 主库本身信息
• • run_id，role域记录的服务器角色
• 主库下面所有从库信息
• • slave的id,ip,port,state,offset,lag 等等信息。

 

sentinel 将主信息存在master字典中，将从信息存在Slave字典中；

 

获取新增从库信息

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当sentinel 发现主库有新从库出现时，会为这个新从库创建相应的实例结构

并创建连接到从库，命令连接和订阅连接。

 

 

这样sentinel，也会每个10秒 给从库发送INFO，命令并解析其返回的内容。

 

也就是说无论主库还是从库，sentinel都会定期去取他们的信息，来分析，并做动作。

 

 

sentinel与主从间的通信

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对于监视同一个服务器的多个sentinel来说，一个sentinel发送的信息会被其他sentinel接收到

，这些信息会被用于更新其他sentinel。

 

 

三个监视器共同监视同一主服务器

使用命令连接相连的各个sentinel 可以通过向其他sentinel发送命令请求来进行信息交换。

 

检测主观下线状态

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默认情况下，sentinel 会以每秒一次的频率向所有与他创建了命令连接的实例

包含 主库，从库，其他sentinel 在内 发送ping 命令，并通过实例返回的ping命令回复 来判断实例是否在线。

 

sentinel 向实例发送ping 命令。

 

有效回复：

• +PONG,-LOADING,-MASTERRDOWN

 

如果ping 命令 没有 得到上面的有效回复 则 主观下线 实例

或者是 在 down-after-milliseconds 后还没收到任何回复 也选择主观下线。

 

检查客观下线状态

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• 当sentinel 将一个主服务器判断为 主观下线之后，为了确认是否真的下线了。
• 它会向同样监视着以主服务器的其他sentinel 进行询问，
• • 看它们是否也认为主服务器已经进入下线状态(可以是主观下线或客观下线)。当sentinel 从其他
• sentinel 接收到足够数量的已下线判断后，sentinel 就会将主服务器判定为客观下线，并执行故障转移操作

 

使用命令，判断主库是否真下线

sentinel is-master-down-by-addr <ip> <port> <current_epoch> <runid>

 

current_epoch: sentinel 当前的配置纪元，用于选举领头sentinel；

 

 

当其他sentinel接收到 is-master-down-by-addr 后返回 三个参数

• <down_state>
• • 1 主库已下线，0 主库未下线
• <leader_runid>
• • * 
  • • 仅用于检测主库下线的标志
  • 局部领头sentinel 的运行ID
  • • 用于选举领头sentinel ID
• <leader_epoch>
• • 局部领头sentinel 的配置纪元
  • • 用于选举领头sentinel
    • 仅在<leader_runid>不为* 时有效,为* 时，其值始终为0

 

 

选举领头sentinel

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• 当主库被判断为客观下线时，监视这个主库的各个sentinel 会进行协商，
• 选出一个领头sentinel，并由其来执行对下线主库的故障转移

 

 

Redis 选举领头Sentinel 的规则

• 所有在线Sentinel 都有被选为领头Sentinel的资格
• 每次进行领头Sentinel选举后，无论是否成功，所有sentinel 的配置纪元(configuration epoch) 自增一次
• • 配置纪元实际就是一个计数器，没有特殊作用
• 所有sentinel 只能选择一个 sentinel 作为领头，并且局部领头 sentinel 一旦设置，在这个配置纪元就不能修改

 

方法

• 每个发现主库进行客观下线的sentinel都会要求设置它自己为领头
• 当发送命令中runid 不是* 而是源sentinel 本身的 id,
• • 则要求其他sentinel将其本身设置为领头
• 目标sentinel设置领头 规则是先到先得
• • sentinel一旦设置某为领头，则其余的要求都会被拒绝
  • 设置的方法，就是命令的回复
  • • leader_runid 和 leader_epoch
• 源sentinel接收到回复之后
• • 检查回复中的leader_epoch，leader_runid 是否 符合本身的current_epoch ,runid
  • 如相同则表示 其已被设置为领头
• 如某个Sentinel 被半数以上的Sentinel 设置为局部领头，那么此Sentinel 成为领头Sentinel。
• 因领头Sentinel 需要得到半数以上的支持，且每个Sentinel在每个配置纪元中，只有一次投票权
• • 所以 在每个配置纪元中，只会出现一个领头Sentinel。
• 如果在规定时间内，没有选出领头，则各个Sentinel将在一段时间后再次选举，直到选出领头Sentinel为止。

 

故障转移

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领头sentinel将对已下线的主库执行故障转移

1. 在所有从库中，选出一个从库作为新的主库
2. 将所有剩下的从库改为复制新的主库
3. 将源主库设置为新的主库的从库
   • 这个源主库重新上线时，它会成为新主库的从库

 

选出新的主库

挑选一个状态良好，数据完整的从库，然后这个从库，执行

slaveof no one 

将从库转变为主库。

 

新主库如何挑选规则

1. 删除所有处于下线或断线的从库，保证剩余从库都是正常在线
2. 删除最近5秒没有回复过领头sentinel的INFO命令的从库
   • 保证剩余从库都是最近成功通信过的
3. 删除所有与源主库连接断开超过 down-after-milliseconds*10 的从库
   • 保证剩余从库保存的数据都是较新的
4. 领头sentinel根据从库的优先级，进行排序，选择优先级最高的从库

 

 

 

 

总结

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• sentinel 是一个特殊模式下的redis服务器。
  • 使用了不同的命令表；
• sentinel 读取配置文件
  • 为每个主库创建实例结构，并创建连接
• sentinel 默认每十秒 发送INFO命令 检测服务器是否在线 
• 对于监视同一服务器的多个sentinel，它们会每两秒一次，通过被监视的服务器的频道
  • __sentinel__:hello 频道发送消息，向其他sentinel宣告自己的存在
• 多个sentinel 之间也会创建连接，用于传送命令
• sentinel只会与主服务器和从服务器来创建命令连接和订阅连接
  • sentinel 与 sentinel 之间只创建命令连接
• sentinel 默认每秒向实例（包括主库，从库，其他sentinel）发送ping 命令，
  • 根据实例对返回，判断实例是否在线
  • 当实例在指定时间内连续回复无效信息，则主库将判断为主观下线
• 当sentinel 判断一个主库为主观下线，他会向其他sentinel 询问，看它们是否同意这个主库进入主观下线状态
• 当sentinel收到足够多的主观下线投票之后，它会将主服务器判断为客观下线。