一、Redis哨兵
redis提供了哨兵(Sentinel)机制来实现主从群的自动故障修复。
1.1 哨兵原理
1.1.1 集群结构和作用
哨兵结构图: 哨兵的作用如下:
- 监控:Sentinel会不断的检查master和slave是否按照预期工作
- 自动故障修复:如果master故障,Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
- 通知:Sentine充当Redis客户端的服务发现来源,当集群发生故障转移时会将新信息推送给Redis的客户端
1.1.2 集群监控原理
Sentinel基于心跳机制检测服务状态,每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令:
- 主观下线:如果某Sentinel节点发现某实例未在规定时间响应,则认为该实例主观下线
- 客观下线:若超过指定数量(quorum)的sentinel都认为都认为该实例主管下线,则该实例客观下线.quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。
1.1.3 集群故障恢复原理
一旦发现master故障,sentinel需要在slave中选择一个作为新的master,选择依据是这样的:
- 首先会判断slave节点与masterj节点断开时间长短,如果超过指定值(down-after-millieconds * 10)则会排除该slave节点
- 然后判断slave节点的slave-proprity值,越小优先级越高,如果为0则永不参与选举
- 如果slave-proprity一样,则判断slave节点的offset值,越大说明数据越新,优先级越高
- 最后是判断slave节点的运行id大小,越小优先级越高。
当选出一个新的master后,该如何实现功能呢? 流程如下:
- sentinel给备选的slave1发送laveof no one 命令,让该节点成为master
- sentinel给所有其它slave发送slaveof 192.168.253.105 7002 命令,让这些salve成为master的从节点,开始从新的master上同步护具
- 最后,sentinel将故障节点标记为slave,当故障节点恢复后会自动成为新的masterd的slavej节点。
1.1.4 小结
Sentinel的三个作用:
Sentinel如何判断一个redis实例是否健康呢?
- 每隔一秒钟发送一次ping命令,如果超过一定时间没有相同则认为是主观下线
- 如果大多数sentinel都认为实例主观下线,则判定服务下线
故障转移步骤有那些?
- 首先选定一个slave作为新的master,执行laveof no one
- 然后让所有节点都执行laveof 新master
- 修改故障节点配置,添加laveof 新master
1.2 搭建哨兵集群
1.2.1 集群结构
我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群,来监管之前的Redis主从集群。如图: 三个sentinel实例信息如下:
1.2.2 准备实例和配置
要在同一台虚拟机开启3个实例,必须准备三份不同的配置文件和目录,配置文件所在目录也就是工作目录。
我们创建三个文件夹,名字分别叫s1、s2、s3:
cd /tmp
mkdir s1 s2 s3
如图: 然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件,添加下面的内容:
port 27001
sentinel announce-ip 192.168.253.105
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"sentinel monitor mymaster 192.168.253.105 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"
解读:
port 27001 :是当前sentinel实例的端口sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2 :指定主节点信息
mymaster :主节点名称,自定义,任意写192.168.150.101 7001 :主节点的ip和端口2 :选举master时的quorum值
然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中(在/tmp目录执行下列命令):
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf
修改s2、s3两个文件夹内的配置文件,将端口分别修改为27002、27003:
sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf
1.2.3 启动
为了方便查看日志,我们打开3个ssh窗口,分别启动3个redis实例,启动命令:
redis-sentinel s1/sentinel.conf
redis-sentinel s2/sentinel.conf
redis-sentinel s3/sentinel.conf
启动后:
1.2.4 测试
尝试让master节点7001宕机,查看sentinel日志: 查看7003的日志: 查看7002的日志:
1.3 RedisTemplate
在Sentinel集群监管下的Redis主从集群,其节点会因为自动故障转移而发生变化,Redis的客户端必须感知这种变化,及时更新连接信息。Spring的RedisTemplate底层利用lettuce实现了节点的感知和自动切换。
下面,我们通过一个测试来实现RedisTemplate集成哨兵机制。
1.3.1 引入redis的依赖
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
1.3.2 配置redis的地址
然后在配置文件application.yml中指定redis的sentinel相关信息:
spring:
redis:
sentinel:
master: mymaster
nodes:
- 192.168.253.105:27001
- 192.168.253.105:27002
- 192.168.253.105:27003
1.3.3 配置读写分离
在项目的启动类中,添加一个新的bean:
@Bean
public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){
return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
}
这个bean中配置的就是读写策略,包括四种:
- MASTER:从主节点读取
- MASTER_PREFERRED:优先从master节点读取,master不可用才读取replica
- REPLICA:从slave(replica)节点读取
- REPLICA _PREFERRED:优先从slave(replica)节点读取,所有的slave都不可用才读取master
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