1.是什么

吹哨人巡查监控后台master主机是否故障，如果故障了根据投票数自动将某一个从库转换为新主库，继续对外服务

作用

官网 (opens new window)

• 1、监控redis运行状态，包括master和slave
• 2、当master down机，能自动将slave切换成新master

俗称，无人值守运维

2.能干嘛

• 主从监控：监控主从redis库运行是否正常
• 消息通知：哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端
• 故障转移：如果Master异常，则会进行主从切换，将其中一个Slave作为新Master
• 配置中心：客户端通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址

3.演示

3.1Redis Sentinel架构，前提说明

• 3个哨兵:自动监控和维护集群，不存放数据，只是吹哨人
• 1主2从:用于数据读取和存放

3.2 具体的步骤

1. /myredis目录下新建或者拷贝sentinel.conf文件，名字绝不能错

2. 先看看/opt目录下默认的sentinel.conf文件的内容

3. 重点参数项说明

   • bind：服务监听地址，用于客户端连接，默认本机地址

   • daemonize：是否以后台daemon方式运行

   • protected-mode：安全保护模式

   • port：

   • logfile：

   • pidfile：pid文件路径

   • dir：工作目录

   • sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>

   • sentinel auth-pass <master-name> <password>

   • 其他：

     • sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>:指定多少毫秒之后，主节点没有应答哨兵，此时哨兵主观上认为主节点下线

     • sentinel parallel-syncs <master-name> <nums>： 表示允许并行同步的slave个数，当Master挂了后，哨兵会选出新的Master，此时，剩余的slave会向新的master发起同步数据

     • sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>: 故障转移的超时时间，进行故障转移时，如果超过设置的毫秒，表示故障转移失败

     • sentinel notification-script <master-name> <script-path>: 配置当某一事件发生时所需要执行的脚本

     • sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>: 客户端重新配置主节点参数脚本

4. 本次案例哨兵sentinel文件通用配置

   1. 由于机器硬件关系，我们的3个哨兵都同时配置进192.168.111.169同一台机器

   2. sentinel26379.conf

      bind 0.0.0.0
      daemonize yes
      protected-mode no
      port 26379
      logfile "/myredis/sentinel26379.log"
      pidfile /var/run/redis-sentinel26379.pid
      dir /myredis
      sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
      sentinel auth-pass mymaster 111111
      

   3. sentinel26380.conf

      bind 0.0.0.0
      daemonize yes
      protected-mode no
      port 26380
      logfile "/myredis/sentinel26380.log"
      pidfile /var/run/redis-sentinel26380.pid
      dir "/myredis"
      sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
      sentinel auth-pass mymaster 111111
      

   4. sentinel26381.conf

      bind 0.0.0.0
      daemonize yes
      protected-mode no
      port 26381
      logfile "/myredis/sentinel26381.log"
      pidfile /var/run/redis-sentinel26381.pid
      dir "/myredis"
      sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2
      sentinel auth-pass mymaster 111111
      

3.3 先启动一主二从3个redis实例，测试正常的主从复制

架构说明

169机器上新建redis6379.conf配置文件，由于要配合本次案例，请设置masterauth项访问密码为111111，不然后续可能报错master_link_status:down
172机器上新建redis6380.conf配置文件，设置好replicaof<masterip> <masterport>
173机器上新建redis6381.conf配置文件，设置好replicaof<masterip> <masterport>

3台不同的虚拟机实例，启动三部真实机器实例并连接

redis-cli -a 111111 -p 6379

3.4 再启动3个哨兵，完成监控

• redis-sentinel sentinel26379.conf --sentinel
• redis-sentinel sentinel26380.conf --sentinel
• redis-sentinel sentinel26381.conf --sentinel

3.5 启动3个哨兵监控后再测试一次主从复制

3.6 原有的master挂了

• 我们自己手动关闭6379服务器，模拟master挂了

• 问题思考

  • 两台从机数据是否OK
  • 是否会从剩下的2台机器上选出新的master
  • 之前down机的master机器重启回来，谁将会是新老大？会不会双master冲突？

• 答案

  • 数据OK

    • 两个小问题

    • 了解 Broken Pipe

    认识broken pipe	pipe是管道的意思，管道里面是数据流，通常是从文件或网络套接字读取的数据。当该管道从另一端突然关闭时，会发生数据突然中断，即是broken，对于socket来说，可能是网络被拔出或另一端的进程崩溃
    解决问题	其实当该异常产生的时候，对于服务端来说，并没有多少影响。因为可能是某个客户端突然中止了进程导致了该错误
    总结 Broken Pipe	这个异常是客户端读取超时关闭了连接,这时候服务器端再向客户端已经断开的连接写数据时就发生了broken pipe异常！

  • 投票新选

    • sentinel26379.log

      

    • sentinel26380.log

      

    • sentinel26381.log

      

  • 谁是master，限本次案例

    • 6381被选为新master，上位成功

      

    • 以前的6379从master降级变成了slave

      

    • 6380还是slave，只不过换了个新老大6381(6379变6381)，6380还是slave

3.7 对比配置文件

• vim sentinel26379.conf
• 老master，vim redis6379.conf
• 新master，vim redis6381.conf

结论⭐

• 文件的内容，在运行期间会被sentinel动态进行更改
• Master-Slave切换后，master_redis.conf、slave_redis.conf和sentinel.conf的内容都会发生改变，即master_redis.conf中会多一行slaveof的配置，sentinel.conf的监控目标会随之调换

3.8 其它备注

• 生产都是不同机房不同服务器，很少出现3个哨兵全挂掉的情况
• 可以同时监控多个master，一行一个

4哨兵运行流程和选举原理

当一个主从配置中的master失效之后，sentinel可以选举出一个新的master，用于自动接替原master的工作，主从配置中的其他redis服务器自动指向新的master同步数据。一般建议sentinel采取奇数台，防止某一台sentinel无法连接到master导致误切换

运行流程，故障切换

• 三个哨兵监控一主二从，正常运行中......

• SDown主观下线(Subjectively Down)

  • SDOWN(主观不可用)是单个sentinel自己主观上检测到的关于master的状态，从sentinel的角度来看，如果发送了PING心跳后，在一定时间内没有收到合法的回复，就达到了SDOWN的条件。

  • sentinel配置文件中的down-after-milliseconds设置了判断主观下线的时间长度

  • 说明

    所谓主观下线（Subjectively Down， 简称 SDOWN）指的是单个Sentinel实例对服务器做出的下线判断，即单个sentinel认为某个服务下线（有可能是接收不到订阅，之间的网络不通等等原因）。主观下线就是说如果服务器在[sentinel down-after-milliseconds]给定的毫秒数之内没有回应PING命令或者返回一个错误消息， 那么这个Sentinel会主观的(单方面的)认为这个master不可以用了，o(╥﹏╥)o

    sentinel down-after-milliseconds <masterName> <timeout> : 表示master被当前sentinel实例认定为失效的间隔时间，这个配置其实就是进行主观下线的一个依据,master在多长时间内一直没有给Sentine返回有效信息，则认定该master主观下线。也就是说如果多久没联系上redis-servevr，认为这个redis-server进入到失效（SDOWN）状态。

• ODown客观下线(Objectively Down)

  • ODOWN需要一定数量的sentinel，多个哨兵达成一致意见,才能认为一个master客观上已经宕掉

  • 四个参数含义：

    sentinel monitor mymaster 192.168.111.169 6379 2

    masterName是对某个master+slave组合的一个区分标识(一套sentinel可以监听多组master+slave这样的组合)

    quorum这个参数是进行客观下线的一个依据，法定人数/法定票数,意思是至少有quorum个sentinel认为这个master有故障才会对这个master进行下线以及故障转移。因为有的时候，某个sentinel节点可能因为自身网络原因导致无法连接master，而此时master并没有出现故障，所以这就需要多个sentinel都一致认为该master有问题，才可以进行下一步操作，这就保证了公平性和高可用。

• 选举出领导者哨兵(哨兵中选出兵王)

  • 当主节点被判断客观下线以后，各个哨兵节点会进行协商，先选举出一个领导者哨兵节点（兵王） 并由该领导者节点，也即被选举出的兵王进行failover（故障迁移）

  • 哨兵领导者，兵王如何选出来的？

    Raft算法

    

    监视该主节点的所有哨兵都有可能被选为领导者，选举使用的算法是Raft算法；Raft算法的基本思路是先到先得即在一轮选举中，哨兵A向B发送成为领导者的申请，如果B没有同意过其他哨兵，则会同意A成为领导者

• 由兵王开始推动故障切换流程并选出一个新master

  • 新主登基
    • 某个Slave被选中成为新Master
    • 选出新master的规则，剩余slave节点健康前提下
  • 群臣俯首
    • 执行slaveof no one命令让选出来的从节点成为新的主节点，并通过slaveof命令让其他节点成为其从节点
    • Sentinel leader会对选举出的新master执行slaveof no one操作，将其提升为master节点
    • Sentinel leader向其它slave发送命令，让剩余的slave成为新的master节点的slave
  • 旧主拜服
    • 将之前已下线的老master设置为新选出的新master的从节点，当老master重新上线后，它会成为新master的从节点
    • Sentinel leader会让原来的master降级为slave并恢复正常工作。
  • 上述的failover操作均由sentinel自己独自完成，完全无需人工干预。

5.哨兵使用建议

• 哨兵节点的数量应为多个，哨兵本身应该集群，保证高可用
• 哨兵节点的数量应该是奇数
• 各个哨兵节点的配置应一致
• 如果哨兵节点部署在Docker等容器里面，尤其要注意端口的正确映射
• 哨兵集群+主从复制，并不能保证数据零丢失---承上启下引出集群