Redis 哨兵（sentinel）

1. 是什么一

1.1 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

1.2 作用

俗称，无人值守运维

哨兵的作用：

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

1.3 官网理论, https://redis.io/docs/manual/sentinel

2. 能干嘛

2.1 主从监控 ,  监控主从redis库运行是否正常

2.2 消息通知 , 哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端

2.3 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

2.4 配置中心 , 客户端通过连接哨兵来获得当前Redis服务的主节点地址址

3. 怎么玩(案例演示实战步骤)

3.1 Redis Sentinel架构，提前说明

3.1.1 3个哨兵   自动监控和维护集群不存放数据，只是吹哨人

3.1.2 1主2从   用于数据读取和存放

3.2 案例步骤, 不服就干

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

3.2.2 先看看/opt目录下默认的sentinel.conf文件的内容

3.2.3 重点参数项说明

1. bind    服务监听地址，用于客户端连接，默认本机地址

2. daemonize    是否以后台daemon方式运行
3. protected-mode   安全保护模式
4. port   端口

5. logfile   日志文件路径
6. pidfilepid   文件路径
7. dir    工作目录

8. sentinel monitor

~ 设置要监控的master服务器
~ quorum表示最少有几个哨兵认可客观下线同意故障迁移的法定票数。

行尾最后的quorum代表什么意思呢？quorum：确认客观下线的最少的哨兵数量

 

我们知道，网络是不可靠的，有时候一个sentinel会因为网络堵塞而误以为一个master redis已经死掉了，在sentinel集群环境下需要多个sentinel互相沟通来确认某个master是否真的死了，quorum这个参数是进行客观下线的一个依据，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。

9. sentinel auth-pass

master设置了密码，连接master服务的密码

10. 其它

sentinel down-after-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 ：

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 ：

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 ：

配置当某一事件发生时所需要执行的脚本

 

sentinel client-reconfig-script ：

客户端重新配置主节点参数脚本

3.2.4 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

5. 请看一眼sentinel26379.confsentinel26380.conf、 sentinel26381.conf我们自己填写的内容

6. master主机配置文件说明 

3.2.5 先启动一主二从3个redis实例，测试正常的主从复制

1. 架构说明

1	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
2	172机器上新建redis6380.conf配置文件，设置好replicaof
3	173机器上新建redis6381.conf配置文件，设置好replicaof

2. 请看一眼redis6379.conf、 redis6380.conf、 redis6381.conf我们自己填写主从复制相关内容
主机 6379

6379后续可能会变成从机，需要设置访问新主机的密码， 请设置masterauth项访问密码为111111，

不然后续可能报错master_link_status:down

6380

6381 

3. 3台不同的虚拟机实例，启动三部真实机器实例并连接

4. 具体查看当堂动手案例配置并观察文件内容

3.2.6 三以下是哨兵内容部分

3.2.7 再启动3个哨兵，完成监控

1. redis-sentinel sentinel26379.conf --sentine

2. redis-sentinel sentinel26380.conf --sentine

3. redis-sentinel sentinel26381.conf --sentinel

3.2.8 启动3个哨兵监控后再测试一次主从复制， 岁月静好一切OK

3.2.9 原有的master挂了对比配置文件

1. 我们自己手动关闭6379服务器，模拟master挂了

 

2. 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?
 

3. 揭晓答案

~ 数据OK

两个小问题

6380

6381

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

3.2.10 对比配置文件

1. vim sentinel26379.conf
2. 老master，vim redis6379.conf

3. 新master，vim redis6381.conf
4. 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.con和sentinel.con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

3.3 其它备注

1. 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
2. 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

4.1 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

4.2 运行流程，故障切换

4.2.1 三个哨兵监控一主二从，正常运行中....

4.2.2 SDown主观下线(Subjectively Down)

1. 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。
2. sentinel配置文件中的down-after-milliseconds设置了判断主观下线的时间长度
3. 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

 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。

4.2.3 ODown客观下线(Objectively Down)

1. 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客观上已经岩掉
2. 说明

四个参数含义：

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。

4.2.4 选举出领导者哨兵(哨兵中选出兵王) 

1. 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)

sentinel26379.log

sentinel26380.log

sentinel26381.log

2. 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，则会同意成为领导者

4.2.5 由兵王开始推动故障切换流程并选出一个新master

1. 3步骤

~ 新主登基

1) 某个Slave被选中成为新Master

2) 选出新master的规则，剩余slave节点健康前提下

redis.conf文件中，优先级slave-priority或者replica-priority最高的从节点(数字越小优先级越高 )

复制偏移位置offset最大的从节点
最小Run ID的从节点  字典顺序，ASCII码
 

~ 群臣俯首

1) 一朝天子一朝臣，换个码头重新拜
2) 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

3) Sentinelleader会对选举出的新master执行slaveof no one操作，将其提升为master节点

4) 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

1) 老master回来也认怂
2) 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

3) Sentinel leader会让原来的master降级为slave并恢复正常工作

2. 小总结

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