Redis哨兵模式

1、什么是哨兵

哨兵是对Redis的系统的运行情况的监控，它是一个独立进程，功能有二个：

监控主数据库和从数据库是否运行正常；
 主数据出现故障后自动将从数据库转化为主数据库；
2、原理

单个哨兵的架构：

 

多个哨兵的架构：

 

多个哨兵，不仅同时监控主从数据库，而且哨兵之间互为监控。

多个哨兵，防止哨兵单点故障。

3、环境

当前处于一主多从的环境中：

 

4、设置哨兵

启动哨兵进程首先需要创建哨兵配置文件：

vim sentinel.conf

输入内容：

sentinel monitor taotaoMaster 127.0.0.1 6379 1

说明：

taotaoMaster：监控主数据的名称，自定义即可，可以使用大小写字母和“.-_”符号

127.0.0.1：监控的主数据库的IP

6379：监控的主数据库的端口

1：最低通过票数

启动哨兵进程：

redis-sentinel ./sentinel.conf

 

由上图可以看到：

哨兵已经启动，它的id为9059917216012421e8e89a4aa02f15b75346d2b7
 为master数据库添加了一个监控
 发现了2个slave（由此可以看出，哨兵无需配置slave，只需要指定master，哨兵会自动发现slave）
5、从宕机及恢复

 

kill掉2826进程后，30秒后哨兵的控制台输出：

2989:X 05 Jun 20:09:33.509 # +sdown slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

说明已经监控到slave宕机了，那么，如果我们将3380端口的redis实例启动后，会自动加入到主从复制吗？

2989:X 05 Jun 20:13:22.716 * +reboot slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

2989:X 05 Jun 20:13:22.788 # -sdown slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

可以看出，slave从新加入到了主从复制中。-sdown：说明是恢复服务。

 

6、主宕机及恢复

哨兵控制台打印出如下信息：

2989:X 05 Jun 20:16:50.300 # +sdown master taotaoMaster 127.0.0.1 6379  说明master服务已经宕机

2989:X 05 Jun 20:16:50.300 # +odown master taotaoMaster 127.0.0.1 6379 #quorum 1/1

2989:X 05 Jun 20:16:50.300 # +new-epoch 1

2989:X 05 Jun 20:16:50.300 # +try-failover master taotaoMaster 127.0.0.1 6379  开始恢复故障

2989:X 05 Jun 20:16:50.304 # +vote-for-leader 9059917216012421e8e89a4aa02f15b75346d2b7 1  投票选举哨兵leader，现在就一个哨兵所以leader就自己

2989:X 05 Jun 20:16:50.304 # +elected-leader master taotaoMaster 127.0.0.1 6379  选中leader

2989:X 05 Jun 20:16:50.304 # +failover-state-select-slave master taotaoMaster 127.0.0.1 6379 选中其中的一个slave当做master

2989:X 05 Jun 20:16:50.357 # +selected-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379  选中6381

2989:X 05 Jun 20:16:50.357 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379  发送slaveof no one命令

2989:X 05 Jun 20:16:50.420 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379   等待升级master

2989:X 05 Jun 20:16:50.515 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379  升级6381为master

2989:X 05 Jun 20:16:50.515 # +failover-state-reconf-slaves master taotaoMaster 127.0.0.1 6379

2989:X 05 Jun 20:16:50.566 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

2989:X 05 Jun 20:16:51.333 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

2989:X 05 Jun 20:16:52.382 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6379

2989:X 05 Jun 20:16:52.438 # +failover-end master taotaoMaster 127.0.0.1 6379 故障恢复完成

2989:X 05 Jun 20:16:52.438 # +switch-master taotaoMaster 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6381  主数据库从6379转变为6381

2989:X 05 Jun 20:16:52.438 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6381  添加6380为6381的从库

2989:X 05 Jun 20:16:52.438 * +slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6381  添加6379为6381的从库

2989:X 05 Jun 20:17:22.463 # +sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6381 发现6379已经宕机，等待6379的恢复

 

可以看出，目前，6381位master，拥有一个slave为6380.

接下来，我们恢复6379查看状态：

2989:X 05 Jun 20:35:32.172 # -sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6381  6379已经恢复服务

2989:X 05 Jun 20:35:42.137 * +convert-to-slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ taotaoMaster 127.0.0.1 6381  将6379设置为6381的slave

 

7、配置多个哨兵

vim sentinel.conf

输入内容：

sentinel monitor taotaoMaster1 127.0.0.1 6381 1

sentinel monitor taotaoMaster2 127.0.0.1 6381 2

 8、为什么哨兵至少3个节点

哨兵集群必须部署2个以上节点。如果哨兵集群仅仅部署了个2个哨兵实例，那么它的majority就是2（2的majority=2，3的majority=2，5的majority=3，4的majority=2），如果其中一个哨兵宕机了，就无法满足majority>=2这个条件，那么在master发生故障的时候也就无法进行主从切换。

9、脑裂以及redis数据丢失

主备切换的过程，可能会导致数据丢失 
（1）异步复制导致的数据丢失 
因为master -> slave的复制是异步的，所以可能有部分数据还没复制到slave，master就宕机了，此时这些部分数据就丢失了 
（2）脑裂导致的数据丢失 
脑裂，也就是说，某个master所在机器突然脱离了正常的网络，跟其他slave机器不能连接，但是实际上master还运行着 
此时哨兵可能就会认为master宕机了，然后开启选举，将其他slave切换成了master，这个时候，集群里就会有两个master，也就是所谓的脑裂。 
此时虽然某个slave被切换成了master，但是可能client还没来得及切换到新的master，还继续写向旧master的数据可能也丢失了，因此旧master再次恢复的时候，会被作为一个slave挂到新的master上去，自己的数据会清空，重新从新的master复制数据

10、如何尽可能减少数据丢失

下面两个配置可以减少异步复制和脑裂导致的数据丢失：

?

1 2	min-slaves-to-write 1 min-slaves-max-lag 10

　　

解释：要求至少有1个slave，数据复制和同步的延迟不能超过10秒，如果说一旦所有的slave，数据复制和同步的延迟都超过了10秒钟，那么这个时候，master就不会再接收任何请求了 
（1）减少异步复制的数据丢失 
有了min-slaves-max-lag这个配置，就可以确保说，一旦slave复制数据和ack延时太长，就认为可能master宕机后损失的数据太多了，那么就拒绝写请求，这样可以把master宕机时由于部分数据未同步到slave导致的数据丢失降低的可控范围内 
（2）减少脑裂的数据丢失 
如果一个master出现了脑裂，跟其他slave丢了连接，那么上面两个配置可以确保说，如果不能继续给指定数量的slave发送数据，而且slave超过10秒没有给自己ack消息，那么就直接拒绝客户端的写请求，这样脑裂后的旧master就不会接受client的新数据，也就避免了数据丢失 
上面的配置就确保了，如果跟任何一个slave丢了连接，在10秒后发现没有slave给自己ack，那么就拒绝新的写请求。
因此在脑裂场景下，最多就丢失10秒的数据

11、哨兵集群的自动发现机制

哨兵互相之间的发现，是通过redis的pub/sub系统实现的，每个哨兵都会往sentinel:hello这个channel里发送一个消息，这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息，并感知到其他的哨兵的存在 
每隔两秒钟，每个哨兵都会往自己监控的某个master+slaves对应的sentinel:hello channel里发送一个消息，内容是自己的host、ip和runid还有对这个master的监控配置 
每个哨兵也会去监听自己监控的每个master+slaves对应的sentinel:hello channel，然后去感知到同样在监听这个master+slaves的其他哨兵的存在 
每个哨兵还会跟其他哨兵交换对master的监控配置，互相进行监控配置的同步