Redis哨兵

江南才子

一、Redis哨兵概述主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器，这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式，更多时候，我们优先考虑哨兵模式。

1、什么是哨兵
哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。


2、哨兵的作用
这里的哨兵有两个作用

• 通过发送命令，让Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
  
• 当哨兵监测到master宕机，会自动将slave切换成master，然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。
  

然而一个哨兵进程对Redis服务器进行监控，可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多哨兵模式。
用文字描述一下故障切换（failover）的过程。假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果，系统并不会马上进行failover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用，这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么哨兵之间就会进行一次投票，投票的结果由一个哨兵发起，进行failover操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机，这个过程称为客观下线。这样对于客户端而言，一切都是透明的。

2、前期准备
配置3个哨兵和1主2从的Redis服务器来演示这个过程。

特别注意：使用Redis哨兵模式，最少需要3个节点（一主多从结构）
二、Redis主从复制搭建
1、配置master
① 配置master

# Accept connections on the specified port, default is 6379 (IANA #815344).
# If port 0 is specified Redis will not listen on a TCP socket.
port 6379

② 修改pidfile

# If a pid file is specified, Redis writes it where specified at startup
# and removes it at exit.
#
# When the server runs non daemonized, no pid file is created if none is
# specified in the configuration. When the server is daemonized, the pid file
# is used even if not specified, defaulting to "/var/run/redis.pid".
#
# Creating a pid file is best effort: if Redis is not able to create it
# nothing bad happens, the server will start and run normally.
pidfile /var/run/redis_6379.pid

pidfile 是我们启动redis 的时候，linux 为我们分配的一个pid 进程号，如果这里不作修改，会影响后面redis服务的启动
③ 启动 redis

[root@yunwei ~] # redis-server redis.conf
进入redis：
redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> info
...
# Replication
role:master
connected_slaves:0
master_repl_offset:0
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
...

我们可以看到，redis 现在的角色是一个master 启动的服务。

2、配置slave
和上面配置 master一样，我们需要修改端口号和pid 文件，在修改完之后，我们有两种方法配置从服务。
① 在配置文件中配置从服务

################################# REPLICATION #################################
# Master-Slave replication. Use slaveof to make a Redis instance a copy of
# another Redis server. A few things to understand ASAP about Redis replication.
#
# 1) Redis replication is asynchronous, but you can configure a master to
#  stop accepting writes if it appears to be not connected with at least
#  a given number of slaves.
# 2) Redis slaves are able to perform a partial resynchronization with the
#  master if the replication link is lost for a relatively small amount of
#  time. You may want to configure the replication backlog size (see the next
#  sections of this file) with a sensible value depending on your needs.
# 3) Replication is automatic and does not need user intervention. After a
#  network partition slaves automatically try to reconnect to masters
#  and resynchronize with them.
#
# slaveof <masterip> <masterport>
slaveof 127.0.0.1 6379

我们可以在配置文件中直接修改 slaveof 属性，我们直接配置主服务器的IP地址和端口号，如果这里主服务器有配置密码。
可以通过配置masterauth 来设置链接密码：

# If the master is password protected (using the "requirepass" configuration
# directive below) it is possible to tell the slave to authenticate before
# starting the replication synchronization process, otherwise the master will
# refuse the slave request.
#
# masterauth <master-password>

② 启动redis 服务：

[root@yunwei ~] # redis-server redis.conf
进入redis：
redis-cli -p 6379

使用==info命令==，查看一下slave主机的状态：

# Replication
role:slave
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:1
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:71
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_repl_offset:0
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

我们可以看到，现在的redis 是一个从服务的角色，连接着6379的服务。接下来我们再来看一下目前master 的状态：

# Replication
role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.11.129,port=6379,state=online,offset=785,lag=0
slave1:ip=192.168.11.130,port=6379,state=online,offset=785,lag=0
master_repl_offset:785
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:2
repl_backlog_histlen:784

我们如果需要设置读写分离，只需要在主服务器中设置：

# Note: read only slaves are not designed to be exposed to untrusted clients
# on the internet. It's just a protection layer against misuse of the instance.
# Still a read only slave exports by default all the administrative commands
# such as CONFIG, DEBUG, and so forth. To a limited extent you can improve
# security of read only slaves using 'rename-command' to shadow all the
# administrative / dangerous commands.
slave-read-only yes

☆ 常见问题

Redis01/Redis02/Redis03 => redis.conf
bind 0.0.0.0
...
protected-mode no=>  哨兵必须配置protected-mode，外部网络连接redis服务

三、Sentinel哨兵
1、配置Sentinel端口
在sentinel.conf 配置文件中， 我们可以找到port 属性，这里是用来设置sentinel 的端口，一般情况下，至少会需要三个哨兵对 redis 进行监控。

# port <sentinel-port>
# The port that this sentinel instance will run on
port 26379

2、配置主服务器的IP和端口
在slave从服务器上，我们把需要设置主服务器的IP和端口，并且加上权值为2，这里的权值，是用来计算我们需要将哪一台服务器升级升主服务器。

# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
#
# Tells Sentinel to monitor this master, and to consider it in O_DOWN
# (Objectively Down) state only if at least <quorum> sentinels agree.
#
# Note that whatever is the ODOWN quorum, a Sentinel will require to
# be elected by the majority of the known Sentinels in order to
# start a failover, so no failover can be performed in minority.
#
# Slaves are auto-discovered, so you don't need to specify slaves in
# any way. Sentinel itself will rewrite this configuration file adding
# the slaves using additional configuration options.
# Also note that the configuration file is rewritten when a
# slave is promoted to master.
#
# Note: master name should not include special characters or spaces.
# The valid charset is A-z 0-9 and the three characters ".-_".
sentinel monitor mymaster 192.168.11.128 6379 2

3、启动所有的Sentinel

[root@yunwei ~] # redis-sentinel sentinel.conf

☆ 常见问题
sentinel 启动之后，就会监视到现在有一个主服务器，两个从服务器。

redis-sentinel启动警告问题：WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.

翻译：对一个高负载的环境来说tcp设置128这个值，太小了。
解决方案：

echo 511 > /proc/sys/net/core/somaxconn

命令就把这个问题解决了。但是这个只是暂时的。如果想要永久解决，打开/etc/sysctl.conf，在这里面添net.core.somaxconn=1024 然后执行sysctl -p 就可以永久消除这个warning

4、手工关闭master
我们手动关闭Master 之后，sentinel 在监听master 确实是断线了之后，将会开始计算权值，然后重新分配主服务器。

128799:X 29 May 12:08:35.657# +failover-end master mymaster 192.168.11.128 6379
128799:X 29 May 12:08:35.657# +switch-master mymaster 192.168.11.128 6379 192.168.11.130 6379

5、重连master
大家可能会好奇，如果master 重连之后，会不会抢回属于他的位置，答案是否定的，就比如你被一个小弟抢了你老大的位置，他肯给回你这个位置吗。因此当master回来之后，他也只能当个小弟。

6、Sentinel总结
① Master 状态监测
② 如果Master 异常，则会进行Master-slave 转换，将其中一个Slave作为Master，将之前的Master作为Slave
③ Master-Slave切换后，master_redis.conf、slave_redis.conf和sentinel.conf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