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。

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。

我們連線上master節點，可以看到它的主從配置資訊

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。