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Redis哨兵集群原理講解和Docker-compose安裝Redis哨兵集群

作者：springboot葵花寶典
數(shù)據(jù)庫(kù) Redis
當(dāng)master節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后，我們就不能寫(xiě)數(shù)據(jù)到Redis,所以需要搭建一個(gè)三節(jié)點(diǎn)形成的Sentinel集群，來(lái)監(jiān)管之前的Redis主從集群

今日目標(biāo)

  • 掌握Docker-compose安裝Redis哨兵集群

單節(jié)點(diǎn)Redis的并發(fā)能力是有上限的，要進(jìn)一步提高Redis的并發(fā)能力，就需要搭建主從集群，實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離

  • 主節(jié)點(diǎn): 可以對(duì)Redis實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作
  • 從節(jié)點(diǎn): 只可以對(duì)Redis實(shí)現(xiàn)讀操作

但是，當(dāng)master節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后，我們就不能寫(xiě)數(shù)據(jù)到Redis,所以需要搭建一個(gè)三節(jié)點(diǎn)形成的Sentinel集群，來(lái)監(jiān)管之前的Redis主從集群

1.Redis哨兵

Redis提供了哨兵（Sentinel）機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)主從集群的自動(dòng)故障恢復(fù)。

哨兵的結(jié)構(gòu)如圖：

圖片圖片

共包含6個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)主兩個(gè)從和三個(gè)哨兵。這里我們會(huì)在同一臺(tái)虛擬機(jī)中開(kāi)啟6個(gè)redis實(shí)例，模擬主從集群，信息如下：

IP

PORT

角色

192.168.150.102

6380

master

192.168.150.102

6381

slave

192.168.150.102

6382


slave

192.168.150.102

26379

sentinel

192.168.150.102

26380

sentinel

192.168.150.102

26381

sentinel

哨兵的作用如下：

  • 監(jiān)控：Sentinel 會(huì)不斷檢查您的master和slave是否按預(yù)期工作
  • 自動(dòng)故障恢復(fù)：如果master故障Sentinel會(huì)將一個(gè)slave提升為master。當(dāng)故障實(shí)例恢復(fù)后也以新的master為主
  • 通知：Sentinel充當(dāng)Redis客戶(hù)端的服務(wù)發(fā)現(xiàn)來(lái)源，當(dāng)集群發(fā)生故障轉(zhuǎn)移時(shí)會(huì)將最新信息推送給Redis的客戶(hù)端

2. 準(zhǔn)備實(shí)例和配置

要在同一臺(tái)虛擬機(jī)開(kāi)啟6個(gè)實(shí)例，必須準(zhǔn)備6份不同的配置文件和目錄，配置文件所在目錄也就是工作目錄。 確保下面的配置已經(jīng)更改（位置也別錯(cuò)）

# master
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config /redis-master-slave-sentinel/redis/master/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config
curl -O -L http://download.redis.io/releases/redis-6.0.20.tar.gz
tar -zxvf redis-6.0.20.tar.gz
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf  /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf

# slave-1
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf   /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf 

# slave-2
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf   /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf


#redis-sentinel-1
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/s1
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/sentinel.conf <<EOF
# 配置可參考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置說(shuō)明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF



#redis-sentinel-2
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/s2
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/sentinel.conf <<EOF
# 配置可參考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置說(shuō)明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF


#redis-sentinel-3
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/s3
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/sentinel.conf <<EOF
# 配置可參考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置說(shuō)明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF

sentinel.conf說(shuō)明

port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes

sentinel.conf解讀

  • port 26379：是當(dāng)前sentinel實(shí)例的端口
  • sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2：指定主節(jié)點(diǎn)信息 ○ mymaster：主節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)，自定義，任意寫(xiě) ○ 192.168.150.102 6380：主節(jié)點(diǎn)的ip和端口 ○ 2：選舉master時(shí)的quorum值
  • sentinel auth-pass mymaster 123456 :訪問(wèn)主節(jié)點(diǎn)時(shí)的密碼

如果您覺(jué)得本文不錯(cuò)，歡迎關(guān)注,點(diǎn)贊,收藏支持，您的關(guān)注是我堅(jiān)持的動(dòng)力！

3. docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml文件的編寫(xiě)

創(chuàng)建名稱(chēng)為docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml用于安裝Redis哨兵集群docker-compose文件

version: '3'

# 網(wǎng)橋redis -> 方便相互通訊
networks:
  redis:

services:
  # ============================ ↓↓↓↓↓↓ redis ↓↓↓↓↓↓ ============================

  # 主
  redis-master:
    image: redis:6.0.20                    # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-master                                                      # 容器名為'redis-master'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6380 --requirepass 123456 --masterauth 123456 --appendonly no # 啟動(dòng)redis服務(wù)并添加密碼為：123456, 當(dāng)主redis下線重啟后變成從redis時(shí)認(rèn)證主redis密碼：123456, 默認(rèn)不開(kāi)啟redis-aof方式持久化配置
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 數(shù)據(jù)卷掛載路徑設(shè)置,將本機(jī)目錄映射到容器目錄
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/master/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6380:6380"
  # 從1
  redis-slave-1:
    image: redis:6.0.20                   # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-slave-1                                                    # 容器名為'redis-slave-1'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6381 --requirepass 123456 --appendonly no --slaveof 192.168.150.102 6380 --masterauth 123456 # 啟動(dòng)redis服務(wù)并添加密碼為：123456,默認(rèn)不開(kāi)啟redis-aof方式持久化配置,連接并認(rèn)證master節(jié)點(diǎn)
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 數(shù)據(jù)卷掛載路徑設(shè)置,將本機(jī)目錄映射到容器目錄
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6381:6381"
    depends_on:
      - redis-master
    links:
      - redis-master
  # 從2
  redis-slave-2:
    image: redis:6.0.20                   # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-slave-2                                                    # 容器名為'redis-slave-2'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6382 --requirepass 123456 --appendonly no --slaveof 192.168.150.102 6380 --masterauth 123456 # 啟動(dòng)redis服務(wù)并添加密碼為：123456,默認(rèn)不開(kāi)啟redis-aof方式持久化配置,連接并認(rèn)證master節(jié)點(diǎn)
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 數(shù)據(jù)卷掛載路徑設(shè)置,將本機(jī)目錄映射到容器目錄
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6382:6382"
    depends_on:
      - redis-master
    links:
      - redis-master

  # ============================ ↓↓↓↓↓↓ sentinel ↓↓↓↓↓↓ ============================

  redis-sentinel-1:
    image: redis:6.0.20                    # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-1                                                  # 容器名為'redis-sentinel-1'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26379:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
  redis-sentinel-2:
    image: redis:6.0.20                    # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-2                                                  # 容器名為'redis-sentinel-2'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26380:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
      - redis-sentinel-1
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
  redis-sentinel-3:
    image: redis:6.0.20                    # 鏡像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-3                                                  # 容器名為'redis-sentinel-3'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重啟策略為始終重啟，但是不考慮在Docker守護(hù)進(jìn)程啟動(dòng)時(shí)就已經(jīng)停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 設(shè)置環(huán)境變量,相當(dāng)于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26381:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件內(nèi)容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
      - redis-sentinel-1
      - redis-sentinel-2
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2

3.1. 運(yùn)行 -- 哨兵模式（sentinel監(jiān)視r(shí)edis主從服務(wù)

運(yùn)行 -- 哨兵模式（sentinel監(jiān)視r(shí)edis主從服務(wù)，當(dāng)某個(gè)master服務(wù)下線時(shí)，自動(dòng)將該master下的某個(gè)從服務(wù)升級(jí)為master服務(wù)替代已下線的master服務(wù)繼續(xù)處理請(qǐng)求 -- 即主節(jié)點(diǎn)切換）

docker-compose -f docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml -p redis up -d

圖片圖片

3.2 測(cè)試

  • 1.哨兵模式查看
# 連接redis-sentinel-1
docker exec -it redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379
  • 2.查看redis主信息
sentinel master mymaster

圖片圖片

  1. 查看redis從信息
sentinel slaves mymaster

圖片圖片

  • 4.查看 哨兵redis-sentinel-1日志
docker logs -f redis-sentinel-1

圖片圖片

  1. 進(jìn)入redis-slave-1容器
docker exec -it redis-master redis-cli -h 192.168.150.102 -p 6381 -a 123456

圖片圖片

  1. 關(guān)閉redis-master主節(jié)點(diǎn)
docker stop redis-master

發(fā)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)從master節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)換為slave-2節(jié)點(diǎn)

圖片圖片

  1. 進(jìn)入redis-slave-2容器
docker exec -it redis-master redis-cli -h 192.168.150.102 -p 6382 -a 123456
  • 7.查看集群狀態(tài)
info replication

發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在從節(jié)點(diǎn)只剩一個(gè)

圖片圖片

  • 8.重啟master節(jié)點(diǎn)
docker start redis-master

圖片圖片

  • 9.再次查看集群狀態(tài)
info replication

發(fā)現(xiàn)master節(jié)點(diǎn)添加回來(lái)了，但是變成了從節(jié)點(diǎn)

圖片圖片

3.3. 卸載哨兵集群

docker-compose -f docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml -p redis down

3.4. 集群故障恢復(fù)原理

哨兵master自己從當(dāng)前集群中的slave節(jié)點(diǎn)中選出一個(gè)新的master，原則是

  • 1-首先會(huì)判斷slave節(jié)點(diǎn)與master節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)間長(zhǎng)短，如果超過(guò)指定值（down-after-milliseconds * 10）則會(huì)排除該slave節(jié)點(diǎn)
  • 2-然后判斷slave節(jié)點(diǎn)的slave-priority值，越小優(yōu)先級(jí)越高，如果是0則永不參與選舉
  • 3-如果slave-prority一樣，則判斷slave節(jié)點(diǎn)的offset值，越大說(shuō)明數(shù)據(jù)越新，優(yōu)先級(jí)越高
  • 4-最后是判斷slave節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行id大小，越小優(yōu)先級(jí)越高。

3.5. 哨兵集群監(jiān)控原理

Sentinel基于心跳機(jī)制監(jiān)測(cè)服務(wù)狀態(tài)，每隔1秒向集群的每個(gè)實(shí)例發(fā)送ping命令：

  • 主觀下線：如果某sentinel節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)某實(shí)例未在規(guī)定時(shí)間響應(yīng)，則認(rèn)為該實(shí)例主觀下線。
  • 客觀下線：若超過(guò)指定數(shù)量（quorum）的sentinel都認(rèn)為該實(shí)例主觀下線，則該實(shí)例客觀下線。quorum值最好超過(guò)Sentinel實(shí)例數(shù)量的一半。

圖片圖片

總結(jié)

Sentinel的三個(gè)作用是什么

  • 監(jiān)控
  • 故障轉(zhuǎn)移
  • 通知

Sentinel如何判斷一個(gè)redis實(shí)例是否健康

  • 每隔1秒發(fā)送一次ping命令，如果超過(guò)一定時(shí)間沒(méi)有相向則認(rèn)為是主觀下線
  • 如果大多數(shù)sentinel都認(rèn)為實(shí)例主觀下線，則判定服務(wù)下線
責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： springboot葵花寶典
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