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【Redis】Sentinel 哨兵模式

作者:互联网

Sentinel(哨兵模式)

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经过上期 【Redis】主从复制 的学习,

我们知道 主从复制 是为了避免单点故障,将数据保存在多台服务器上的一种机制。

但是主节点只有一个,如果主节点挂掉了,怎么办?于是 哨兵模式 诞生了。

哨兵模式可以不时地监控 redis 是否按照预期良好的运行(至少是保证主节点是存在的),若一台主机出现问题,哨兵会自动将该主机下的某一从机设置为新的主机,并让其他从机和新主机建立主从关系。

《Redis 设计与实现》哨兵模式介绍:

Sentinel(哨兵)是Redis的高可用性解决方案: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,以及这些主服务器属下的所有从服务器,并在监视的主服务器进入下线状态时,自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新主服务器,然后由新的主服务器替代已下线的主服务器继续处理命令请求。

Sentinel(哨兵) 本质上只是一个运行在特殊模式下的Redis服务器,但是因为Sentinel(哨兵)并不使用数据库,所以初始化Sentinel(哨兵)时就不会载入RDB文件或者AOF文件。


哨兵模式架构模型

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哨兵模式的三个定时任务

  1. 每10秒每个Sentinel(哨兵)向主从节点发送info命令,用来获取最新的主从结构
  2. 每2秒每个Sentinel(哨兵)通过master节点的channel交换信息,channel是发布订阅的频道,可以获取其他哨兵节点的信息。
  3. 每1秒Sentinel(哨兵)向与它创建了命令连接的实例(主、从服务器,其他Sentinel)发送PING命令,用来进行心跳检测,判断是否下线

Sentinel(哨兵)与Sentinel 、主服务器、从服务器之间的连接

Sentinel(哨兵)在连接主服务器 或者 从服务器时,会同时创建命令连接订阅连接,命令连接用来 向 主服务器 和 从服务器发送消息,而订阅连接用来接收来自主服务器和从服务器的信息。

但是在连接其他Sentinel(哨兵)时只会创建命令连接,而不创建订阅连接。这是因为Sentinel(哨兵)需要通过接收主服务器或者从服务器发来的信息发现未知的新Sentinel ,而相互已知的Sentinel只要用命令连接来进行通信就足够了。


检测下线状态

如果只有一个Sentinel(哨兵),那么可能会又出现单点故障的问题,所以一般设置多个Sentinel(哨兵)来监视。此外,这些不同的哨兵节点应部署在不同的物理机上。

在默认情况下Sentinel(哨兵)会以每秒一次的频率向与它创建了命令连接的实例(主、从服务器,其他Sentinel)发送PING命令,并通过回复来判断实例是否在线。

Sentinel(哨兵)将一个主服务器判断为下线后,为主观下线。为了确定这个主服务器是否真的下线了,他会向同样监视这一主服务器的其他Sentinel(哨兵)进行询问,看他们是否也认为主服务器已经进入了下线状态。如果多个哨兵(设置一个阈值)都认为 master 异常了,就会认为master 判定为客观下线,并对主服务器执行故障转移操作。

注意,这里客观下线是主节点才有的概念;如果从节点和哨兵节点发生故障,被哨兵主观下线后,不会再有后续的客观下线和故障转移操作。


选择领头 Sentinel(哨兵)

当主节点被判断客观下线以后,各个哨兵节点会进行协商,选举出一个领导者哨兵节点,并由该领导者节点对其进行故障转移操作。

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。选举规则:

  1. 每个哨兵都询问其它哨兵,请求对方为自己投票

  2. 每个哨兵只投票给第一个请求投票的哨兵,且只能投票一次

  3. 首先拿到超过半数投票的哨兵,当选为领导者,发起主从切换


故障转移

选举出的领导者哨兵,开始进行故障转移操作,该操作大体可以分为 3 个步骤:选出新的主服务器修改从服务器的复制目标将旧的主服务器变为从服务器


缺点

哨兵仍然没有解决写操作无法负载均衡、及存储能力受到单机限制的问题;这些问题的解决需要使用集群


本文没有详细说明 Sentinel 的初始化过程,详细请看《Redis 设计与实现》第16章。


参考:

《Redis 设计与实现》

如何从0到1构建一个稳定、高性能的Redis集群?(附16张图解) (qq.com)

redis哨兵模式讲解_xingsilong的博客-CSDN博客_redis 哨兵模式

标签:Redis,哨兵,Sentinel,服务器,下线,节点
来源: https://blog.csdn.net/weixin_45901764/article/details/121730505