关于Redis中哨兵(Sentinel)

Redis Sentinel 相关名词解释

名词

逻辑结构

物理结构

主节点

Redis 主服务

一个独立的 redis-server 进程

从节点

Redis 从服务

一个独立的 redis-server 进程

Redis 数据节点

主从节点

主节点和从节点的进程

哨兵节点

监控 Redis 数据节点的节点

一个独立的 redis-sentinel 进程

哨兵节点集合

若干哨兵节点的抽象组合

若干 redis-sentinel 进程

Redis 哨兵(Sentinel)

Redis 提供的高可用方案

哨兵节点集合和 Redis 主从节点

应用方

泛指一个或多个客户端

一个或多个连接 Redis 的进程

为什么引入哨兵

Redis 中的主从复制最大的问题在于主节点,主节点挂了之后,从节点只能进行读操作,不能自动升级成主节点,不能替换原有主节点对应的角色,这时需要程序员收到恢复主节点,比较繁琐。

而 Redis 哨兵可以自动对挂了的主节点进行替换。

关于从节点和主节点之间断开连接,有两种情况:

  1. 从节点主动和主节点断开连接,比如 slaveof no one,这时从节点可以晋升成主节点。

  2. 主节点挂了,这是一种脱离掌控的情况,从节点不会自动变为主节点。

哨兵机制,是通过一个独立的 redis-sentinel 进程来体现的,和之前的 redis-server 是不同的进程,它不负责存储数据,只是对其他的 redis-server 进程起到监控的效果。

不使用哨兵节点进行监控的程序一般还要搭配一个报警程序使用,当主节点挂了就会通知程序员,程序员解决问题的一般流程为:

  1. 先确认主节点能不能恢复,是否方便恢复

  2. 如果主节点挂的原因不好定位,或者原因明确,但短时间内难以解决,就需要重新选择一个从节点,将其设置为新的主节点

  • 把选中的从节点通过 slaveof no one,从原来的主从关系中分离出来

  • 对其他从节点修改 slaveof 的主节点 ip port,连上新的主节点

  • 告知客户端(修改客户端配置),让客户端能够连接新的从节点,挂到这组机器中

这种手工处理的方式有很大的弊端,比如整个修复的过程中,所有的节点都不能正常工作,而修复的时间往往也比较长,所以这种方式很不适用。

Redis Sentinel架构

  1. redis sentienl进程通过和节点之间建立TCP长连接,以发送心跳包的方式,监控某个节点是不是挂了。如果挂的是从节点,则没有什么影响;如果挂的是主节点,多个哨兵节点之间会进行协商确认主节点是不是真的挂了。

  2. 如果主节点真的挂了,哨兵节点之间就会推举出一个 leader,由这个 leader 负责从其他的从节点中选出一个节点成为新的主节点。

  3. 这个被选中的从节点会执行 slaveof no one 从原来的主从关系中分离出来,然后其他的从节点会设置slaveof 到这个新的主节点上。

  4. 哨兵节点会自动通知客户端程序,告知新的主节点是谁,后续客户端程序再进行写操作,就会针对新的主节点进行。

哨兵选出 leader 之后,由 leader 选出新的主节点,选取依据如下:

  1. 优先级:每个 Redis 数据节点都会在配置文件中有一个优先级设置----slave-priority,优先级高的从节点成为主节点。

  2. offset:表示从节点从主节点同步数据的进度,数值越大,说明从节点的数据和主节点越接近,更适合作为新的主节点。

  3. Run id:每个 Redis 节点启动时随机生成的一串数字,也就是说到这一步的时候就没有什么“更适合”了,相当于随机选择一个。

总结

  • 哨兵节点不能只有一个,否则哨兵节点挂了也会影响系统可用性。

  • 哨兵节点最好是奇数个,方便选举 leader,得票更容易超过半数。

  • 哨兵节点不负责存储数据,仍然是 redis 主节点负责存储。

  • 哨兵 + 主从复制解决的问题是“提高可用性”,不能解决“数据极端情况下写丢失”问题。

  • 哨兵 + 主从复制不能提高数据的存储容量,当需要存的数据接近或超过机器的物理内存,这样的结构就难以胜任了。

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