玩轉Redis叢集之Sentinel

面向Google程式設計發表於2019-03-04

Redis作為記憶體資料庫,需要具備高可用的特點,不然如果伺服器當機,還在記憶體裡的資料就會丟失。我們最常用的高可用方法就是搭建叢集,master機器掛了,可以讓slave機器頂上,繼續提供服務。但是Redis叢集是不會自動進行主從切換的,也就是說,如果主節點非常不爭氣的在凌晨3點掛了,那麼運維同學就要馬上起床,把從節點改成主節點,這樣的操作是非常繁瑣低效的。為此,Redis官方提供了一種解決方案:Redis Sentinel

簡介

Redis Sentinel叢集通常由3到5個節點組成,如果個別節點掛了,叢集還可以正常運作。它負責監控Redis叢集的健康情況。如果主節點掛掉,Sentinel叢集會通過投票選擇一個新的主節點。當原來的主節點恢復時,它會被當做新的主節點的從節點重新加入Redis叢集。

基本原理

Sentinel叢集通過指定的配置檔案發現master,對其進行監控,並且會傳送info指令獲取master的從節點資訊。Sentinel叢集中的節點通過向其監控的主從節點傳送hello資訊(包含Sentinel本身的ip、埠和id等內容)來向其他Sentinel宣告自己的存在。

Sentinel叢集通過訂閱連線來接收其他Sentinel的hello資訊。

Sentinel叢集通過ping命令來檢查監控的例項狀態,如果在指定時間內沒有返回,則認為該例項下線。

Sentinel觸發failover主從切換後,並不會馬上進行,只有指定(quorum)Sentinel授權後,master節點被標記為ODOWN狀態。這時才真正開始投票選擇新的master。

Sentinel選擇新的master的原則是:首先判斷優先順序,選擇優先順序較小的;如果優先順序相同,檢視複製下標,選擇複製資料較多的;如果複製下標也相同,就選擇程式ID較小的。

Sentinel被授權後,它將會獲得宕掉的master的一份最新配置版本號(config-epoch),當failover執行結束以後,這個版本號將會被用於最新的配置,通過廣播形式通知其它Sentinel,其它的Sentinel則更新對應master的配置。

基本使用

我們以Python為例,簡單說明一下在客戶端如何使用Sentinel

from redis.sentinel import Sentinel

if __name__ == '__main__':
    sentinel = Sentinel(['localhost', 26379], socket_timeout=0.1)
    print(sentinel.discover_master('mymaster'))
    print(sentinel.discover_slaves('mymaster'))
    master = sentinel.master_for('mymaster', socket_timeout=0.1)
    slave = sentinel.slave_for('mymaster', socket_timeout=0.1)
    master.set('follow', 'Jackeyzhe2018')
    follow = slave.get('follow')
    print(follow)
複製程式碼

master_for和slave_for方法會從連線池中拿出一個連線來使用,如果從地址有多個,則會採用輪詢的方法。

當redis發生了主從切換時,客戶端如何知道地址已經變更了呢?我們從redis-py的原始碼裡找一找答案。

redis-py

get_master_address

可以看到,redis在建立一個新的連線時,會呼叫get_master_address方法來獲取主節點地址。get_master_address方法中,客戶端先查詢主節點地址,然後與記憶體中的地址進行比較。如果不一致,則會斷開連線,然後使用新的地址重新進行連線。

如果主節點沒有掛,而Sentinel主動進行了主從切換,對於這種情況redis-py也做了處理。就是捕獲一個ReadOnlyError的異常,然後斷開連線,後續指令都需要重新進行連線了。當然,如果沒有修改性指令,那麼連線就不會切換,不過資料也不會被破壞,所以影響不大。

動手搭建

關於Sentinel的工作原理和使用方法我們已經有了大概的認識,為了加深理解,我們來自己動手搭建一套Sentinel叢集。

首先搭建我們我需要的redis叢集環境

安裝好redis後,將redis目錄下的配置檔案redis.conf複製3份。分別命名為redis6379.conf,redis6380.conf,redis6381.conf。

在redis6381.conf檔案中修改以下幾項

bind 127.0.0.1
port 6381
logfile "6381.log"
dbfilename "dump-6381.rdb"
複製程式碼

在redis6379.conf中修改

bind 127.0.0.1
port 6379
logfile "6379.log"
dbfilename "dump-6379.rdb"
slaveof 127.0.0.1 6381
複製程式碼

redis6380.conf的修改參照redis6379.conf。修改完成後,分別啟動三個例項。就搭建好了我們想要的redis主從環境了。

master-slave

我們連線上master節點,可以看到它的主從配置資訊

master

接著,我們來配置Sentinel叢集。這裡我們同樣配置三個例項。複製3份sentinel.conf檔案,分別命名為sentinel-26379.conf,sentinel-26380.conf和sentinel-26381.conf。

sentinel-26379.conf檔案中編輯以下內容

port 26379  
daemonize yes  
logfile "26379.log"  
dir /home/xxx/redis/data  
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6381 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000  
sentinel parallel-syncs mymaster 1  
sentinel failover-timeout mymaster 180000
複製程式碼

sentinel-26380.conf和sentinel-26381.conf的內容與上述類似。配置好後,我們使用命令redis-sentinel來啟動3個sentinel例項。

redis-sentinel

此時,我們用redis-cli命令連線26379的例項,檢視sentinel的資訊。

sentinel-info

發現它已經開始監控我們的3個redis節點了。這時我們的整個叢集就部署好了,接下來測試一下。

kill掉master節點,檢視sentinel的日誌,會發現sentinel已經按照我們前面說的步驟選擇了新的master。

sentinel-log

此時再來看sentinel資訊。

new-master

此時,6380已經成了新的master。

恭喜你,以後都不需要在凌晨起床切換Redis主從例項了。

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