Redis 哨兵(Sentinel)模式

1. 哨兵模式简介

Redis 哨兵模式是 Redis 的高可用解决方案，它通过监控 Redis 主从节点的状态，在主节点发生故障时自动进行故障转移，确保 Redis 服务的可用性。

  • 监控(Monitoring)：哨兵会定期检查主从节点是否按预期工作
  • 通知(Notification)：当被监控的节点出现问题时，哨兵可以通过 API 向管理员或其他应用程序发送通知
  • 自动故障转移(Automatic failover)：当主节点不能正常工作时，哨兵会自动将一个从节点升级为新的主节点
  • 配置提供者(Configuration provider)：客户端连接 Redis 服务器时，会先询问哨兵获取当前主节点的地址

2. 哨兵工作原理

Redis 哨兵模式的核心工作原理是通过多个哨兵节点协同工作，实现对 Redis 主从集群的监控和自动故障转移。每个哨兵节点都会定期执行以下任务：

HSV

  1. 监控：哨兵会每秒向所有被监控的主从节点发送 PING 命令，检查它们是否正常工作
  2. 通知：当发现节点异常时，哨兵会通过发布/订阅机制向其他哨兵节点发送通知
  3. 自动故障转移：当主节点故障时，哨兵会自动选择一个从节点升级为新的主节点

2.1 主观下线和客观下线

  • 主观下线(SDOWN)：当单个哨兵节点在配置的超时时间内（默认 30 秒）无法与主节点通信时，该哨兵会认为主节点主观下线。这可能是由于网络问题或主节点确实出现问题导致的。 HSV

  • 客观下线(ODOWN)：当超过配置数量的哨兵节点（通常为哨兵总数的半数以上）都认为主节点主观下线时，主节点会被标记为客观下线。这表示主节点确实出现了问题，需要执行故障转移。 HSV

2.2 故障转移流程

  1. 哨兵发现主节点不可用：某个哨兵节点发现主节点无法通信，将其标记为主观下线
  2. 多个哨兵确认主节点客观下线：其他哨兵节点也确认主节点不可用，达到客观下线条件
  3. 选举领头哨兵：哨兵节点通过 Raft 算法选举出一个领头哨兵，由它来执行故障转移
  4. 领头哨兵选择新的主节点：根据以下规则选择新的主节点：
    • 优先级最高的从节点
    • 复制偏移量最大的从节点
    • 运行 ID 最小的从节点
  5. 执行故障转移：
    • 将选中的从节点升级为主节点
    • 将其他从节点的主节点指向新的主节点
    • 将原主节点降级为从节点
  6. 更新配置：所有哨兵节点更新其监控的配置信息

3. 三台服务器哨兵配置

3.1 架构说明

假设我们有以下三台服务器：

  • 主节点(Master): 192.168.1.101
  • 从节点 1(Slave1): 192.168.1.102
  • 从节点 2(Slave2): 192.168.1.103

每台服务器上都需要运行 Redis 实例和哨兵实例。

3.2 Redis 主从配置

主节点配置(192.168.1.101)

# redis.conf
port 6379
bind 192.168.1.101
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "/var/log/redis_6379.log"

从节点配置(192.168.1.102 和 192.168.1.103)

# redis.conf
port 6379
bind 192.168.1.102  # 或 192.168.1.103
daemonize yes
pidfile /var/run/redis_6379.pid
logfile "/var/log/redis_6379.log"
slaveof 192.168.1.101 6379

3.3 哨兵配置

在所有三台服务器上都需要配置哨兵：

# sentinel.conf
port 26379
bind 192.168.1.101  # 根据实际服务器IP修改
daemonize yes
pidfile /var/run/redis-sentinel.pid
logfile "/var/log/redis-sentinel.log"

# 监控主节点
sentinel monitor mymaster 192.168.1.101 6379 2
# 设置主节点密码（如果有）
# sentinel auth-pass mymaster yourpassword
# 设置故障转移超时时间
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
# 设置故障转移超时时间
sentinel failover-timeout mymaster 60000
# 设置故障转移时，最多有多少个从节点同时对新的主节点进行同步
sentinel parallel-syncs mymaster 1

3.4 启动顺序

  1. 启动主节点 Redis 服务
  2. 启动从节点 Redis 服务
  3. 启动所有哨兵服务
# 启动Redis
redis-server /path/to/redis.conf

# 启动哨兵
redis-sentinel /path/to/sentinel.conf

4. 注意事项

  1. 建议使用奇数个哨兵节点
  2. 哨兵节点之间需要能够相互通信
  3. 确保网络稳定性
  4. 定期备份数据
  5. 监控哨兵日志
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Contributors: Duke