什么是Sentinel？

定義

Sentinel（哨兵）是Redis的高可用性(hign availability)解決方案：又一個(gè)或多個(gè)Sentinel實(shí)例(instance)組成的Sentinel系統(tǒng)(System)可以監(jiān)視任意多個(gè)主從服務(wù)器，以及這些主從服務(wù)器屬下的所有從服務(wù)器，并在被監(jiān)視的主服務(wù)器進(jìn)入下線狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)將下線服務(wù)器屬下的某個(gè)從服務(wù)器升級(jí)為新的主服務(wù)器，然后由新的主服務(wù)器代替已下線的主服務(wù)器繼續(xù)處理命令請求。

簡單描述

Sentinel可以實(shí)現(xiàn)高可用，例如，主服務(wù)宕機(jī)，可以讓其他服務(wù)頂上，不至于業(yè)務(wù)崩潰。

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server1已下線

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升級(jí)server2為主服務(wù)器

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server1 重連后會(huì)轉(zhuǎn)為從服務(wù)器

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Sentinel能解決什么問題？

• 解決單節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)問題
• 當(dāng)主服務(wù)器宕機(jī)時(shí)，自動(dòng)選取從服務(wù)器作為主服務(wù)器

Sentinel如何實(shí)踐？

修改sentinel.conf 監(jiān)控master服務(wù)

• 監(jiān)控主機(jī)服務(wù)器
  sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 1

• 增加主機(jī)服務(wù)器密碼配置(當(dāng)主機(jī)服務(wù)設(shè)置了密碼)，此設(shè)置需放置在上一個(gè)設(shè)置之后，否則會(huì)提示No such master with specified name.
sentinel auth-pass mymaster 123456

驗(yàn)證Sentinel

• 啟動(dòng)sentinel
  有兩種方式啟動(dòng)Sentinel，兩種方式效果完全相同
  redis-sentinel sentinel.conf
redis-server sentinel.conf --sentinel

• 啟動(dòng)master
  redis-server ../redis.conf &

• 啟動(dòng)slave
  redis-server ../redis6378.conf &

• sentinel 配置信息

port 26379
protected-mode no
dir "/tmp"
sentinel myid 9b14990799b61a813022e2a52cd72665848f7d1f
sentinel monitor mymaster  xxx.xxx.xxx.xxx  6379 1
sentinel auth-pass mymaster dev34516
sentinel config-epoch mymaster 20
sentinel leader-epoch mymaster 20

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• 查看sentinel信息
  info sentinel

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可以看到 監(jiān)控到master服務(wù)狀態(tài)正常，并且有一個(gè)slave服務(wù)。

kill掉master服務(wù)

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可以發(fā)現(xiàn)mymaster的狀態(tài)已經(jīng)更新為odown狀態(tài)

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檢查客戶端連接

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過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)sentinel已經(jīng)將6378設(shè)置成為了master，并且查看6378的角色已經(jīng)裝為master

使用RedisTemplate測試Redis sentinel

配置信息

  redis:
    password: xxxx
    sentinel:
      master: mymaster
      nodes: xxx.xxx.xxx.xxx:26379

單元測試

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
public class SpringSessionTestApplicationTests {

    @Autowired
    UserService userService ;

    @Autowired
    StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Test
    public void contextLoads() {
    }

    @Test
    public void testRedisSentinel2(){
        String key = "testSentine2" ;
        String value = "this is a value2" ;
        userService.setString(key,value);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key,value);
        assert value.equals(userService.getString(key));
    }
}

Sentinel原理

Sentinel初始化

• 使用Sentinel專用代碼
  Sentinel模式下，Redis不能執(zhí)行諸如SET、DBSIZE、EVAL等命令，因?yàn)榉?wù)器根本沒有在命令列表中載入這些命令。

• 初始化Sentinel狀態(tài)
  Sentinel模式下，服務(wù)器會(huì)初始化一個(gè)sentinel.c/sentinelState結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)保存了服務(wù)器中所有和Sentinel功能有關(guān)的狀態(tài)

  
  
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• Sentinel創(chuàng)建主服務(wù)器實(shí)例

  
  
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• Sentinel 監(jiān)聽
  對于每個(gè)被Sentinel監(jiān)聽的主服務(wù)器來說，Sentinel會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)連向主服務(wù)器的異步網(wǎng)絡(luò)連接
  1、一個(gè)是命令連接，這個(gè)連接專門用于向主服務(wù)器發(fā)送命令，并接受命令回復(fù)。
  2、另一個(gè)是訂閱命令，這個(gè)鏈接專門用于訂閱主服務(wù)器的sentinel:hello頻道。

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• Sentinel 發(fā)現(xiàn)slave服務(wù)器
  Sentinel默認(rèn)會(huì)以每10秒一次的頻率，通過命令連接向被監(jiān)視的主服務(wù)器發(fā)送INFO命令，并通過分析INFO命令的回復(fù)來獲取主服務(wù)器的當(dāng)前信息。

  
  
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通過分析INFO中的信息，Sentinel會(huì)分別為三分從服務(wù)器創(chuàng)建各自的實(shí)例結(jié)構(gòu)，并將這些結(jié)構(gòu)保存到主服務(wù)器實(shí)例結(jié)構(gòu)的slaves字典里面。

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Sentinel發(fā)現(xiàn)主服務(wù)器有新的從服務(wù)器出現(xiàn)時(shí)，Sentinel除了會(huì)為這個(gè)新的服務(wù)器創(chuàng)建相應(yīng)的實(shí)例結(jié)構(gòu)之外，Sentinel還會(huì)創(chuàng)建連接到從服務(wù)器的命令連接和訂閱連接。

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Sentinel檢測下線

主觀下線

默認(rèn)情況下，Sentinel會(huì)以每秒一次向所有與它創(chuàng)建了命令連接的實(shí)例（包括主服務(wù)器、從服務(wù)器、其他Sentinel在內(nèi)）發(fā)送PING命令，并通過實(shí)例返回的PING命令回復(fù)來判斷實(shí)例是否在線。

Sentinel配置文件中down-after-milliseconds選項(xiàng)指定了Sentinel判斷實(shí)例進(jìn)入主觀下限所需的時(shí)間長度。如果一個(gè)實(shí)例在down-after-milliseconds毫秒內(nèi)，連續(xù)向Sentinel返回?zé)o效回復(fù)，那么此Sentinel認(rèn)為該實(shí)例已下線。

客觀下線

當(dāng)Sentinel將一個(gè)主服務(wù)器判斷為主觀下線后，為了確認(rèn)這個(gè)服務(wù)器是否真的下線了，它會(huì)向同樣監(jiān)視這一主服務(wù)器的其他Sentinel詢問，看它們是否也認(rèn)為主服務(wù)器已經(jīng)進(jìn)入下線狀態(tài)。當(dāng)Sentinel從其他Sentinel那里接收到足夠數(shù)量的已下線判斷之后，Sentinel就會(huì)將從服務(wù)器判斷為客觀下線，并對主服務(wù)器執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移。

選舉領(lǐng)頭Sentinel

當(dāng)一個(gè)主服務(wù)器被判斷為客觀下線后，只能有一個(gè)Sentinel對該服務(wù)器進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。所以，所有監(jiān)聽此服務(wù)器的Sentinel需要選出一個(gè)帶頭大哥來做這件事情。
選舉有以下規(guī)則與方法
1、所有在線的Sentinel都有被選為領(lǐng)頭Sentinel的資格
2、每次選舉后，不論是否陳宮，所有Sentinel的配置紀(jì)元（configuration epoch）加一。該配置只是一個(gè)計(jì)數(shù)器功能
3、在一個(gè)配置紀(jì)元中，每個(gè)Sentinel都有一次將某個(gè)Sentinel設(shè)置為局部領(lǐng)頭Sentinel的機(jī)會(huì)。
4、Sentinel設(shè)置規(guī)則是先到先得，最先向目標(biāo)Sentinel發(fā)送設(shè)置的將成為Sentinel的局部領(lǐng)頭Sentinel
5、如果某個(gè)Sentinel被半數(shù)以上的Sentinel設(shè)置成為了局部領(lǐng)頭Sentinel，那么這個(gè)Sentinel成為領(lǐng)頭Sentinel。
6、每一個(gè)配置紀(jì)元里面，只能出現(xiàn)一個(gè)領(lǐng)頭Sentinel。
7、如果給定時(shí)間內(nèi)，沒有選出來領(lǐng)頭Sentinel，過一段時(shí)間，將再次選舉，直到選出領(lǐng)頭Sentinel。

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故障轉(zhuǎn)移

領(lǐng)頭Sentinel會(huì)對已下線的主服務(wù)器進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移，分為三個(gè)步驟
1、在已下線主服務(wù)器屬下的所有從服務(wù)器里面，挑選一個(gè)從服務(wù)器，將其轉(zhuǎn)換為主服務(wù)器
2、讓已下線主服務(wù)器屬下的所有從服務(wù)器改為復(fù)制新的主服務(wù)器
3、將已下線主服務(wù)器設(shè)置為新的主服務(wù)器的從服務(wù)器，當(dāng)舊的主服務(wù)器重新上線時(shí)，它就會(huì)成為新的主服務(wù)器的從服務(wù)器。

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