redis 哨兵集群增加内存 redis哨兵集群原理

一、Redis哨兵

redis提供了哨兵（Sentinel）机制来实现主从群的自动故障修复。

1.1 哨兵原理

1.1.1 集群结构和作用

哨兵结构图：

哨兵的作用如下：

• 监控：Sentinel会不断的检查master和slave是否按照预期工作
• 自动故障修复：如果master故障，Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
• 通知：Sentine充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时会将新信息推送给Redis的客户端

1.1.2 集群监控原理

Sentinel基于心跳机制检测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令：

• 主观下线：如果某Sentinel节点发现某实例未在规定时间响应，则认为该实例主观下线
• 客观下线：若超过指定数量（quorum）的sentinel都认为都认为该实例主管下线,则该实例客观下线.quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。

1.1.3 集群故障恢复原理

一旦发现master故障,sentinel需要在slave中选择一个作为新的master,选择依据是这样的：

• 首先会判断slave节点与masterj节点断开时间长短,如果超过指定值（down-after-millieconds * 10）则会排除该slave节点
• 然后判断slave节点的slave-proprity值,越小优先级越高,如果为0则永不参与选举
• 如果slave-proprity一样，则判断slave节点的offset值,越大说明数据越新，优先级越高
• 最后是判断slave节点的运行id大小,越小优先级越高。

当选出一个新的master后,该如何实现功能呢？
流程如下：

• sentinel给备选的slave1发送laveof no one 命令，让该节点成为master
• sentinel给所有其它slave发送slaveof 192.168.253.105 7002 命令,让这些salve成为master的从节点,开始从新的master上同步护具
• 最后，sentinel将故障节点标记为slave,当故障节点恢复后会自动成为新的masterd的slavej节点。

1.1.4 小结

Sentinel的三个作用：

• 监控
• 故障转移
• 通知

Sentinel如何判断一个redis实例是否健康呢？

• 每隔一秒钟发送一次ping命令,如果超过一定时间没有相同则认为是主观下线
• 如果大多数sentinel都认为实例主观下线，则判定服务下线

故障转移步骤有那些？

• 首先选定一个slave作为新的master，执行laveof no one
• 然后让所有节点都执行laveof 新master
• 修改故障节点配置,添加laveof 新master

1.2 搭建哨兵集群

1.2.1 集群结构

我们搭建一个三节点形成的Sentinel集群，来监管之前的Redis主从集群。如图：

三个sentinel实例信息如下：

1.2.2 准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启3个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。

我们创建三个文件夹，名字分别叫s1、s2、s3：

# 进入/tmp目录
cd /tmp
# 创建目录
mkdir s1 s2 s3

如图：

然后我们在s1目录创建一个sentinel.conf文件，添加下面的内容：

port 27001
sentinel announce-ip 192.168.253.105
sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"sentinel monitor mymaster 192.168.253.105 7001 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
dir "/tmp/s1"

解读：

• port 27001：是当前sentinel实例的端口
• sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2：指定主节点信息

• mymaster：主节点名称，自定义，任意写
• 192.168.150.101 7001：主节点的ip和端口
• 2：选举master时的quorum值

然后将s1/sentinel.conf文件拷贝到s2、s3两个目录中（在/tmp目录执行下列命令）：

# 方式一：逐个拷贝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二：管道组合命令，一键拷贝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

修改s2、s3两个文件夹内的配置文件，将端口分别修改为27002、27003：

sed -i -e 's/27001/27002/g' -e 's/s1/s2/g' s2/sentinel.conf
sed -i -e 's/27001/27003/g' -e 's/s1/s3/g' s3/sentinel.conf

1.2.3 启动

为了方便查看日志，我们打开3个ssh窗口，分别启动3个redis实例，启动命令：

# 第1个
redis-sentinel s1/sentinel.conf
# 第2个
redis-sentinel s2/sentinel.conf
# 第3个
redis-sentinel s3/sentinel.conf

启动后：

1.2.4 测试

尝试让master节点7001宕机，查看sentinel日志：

查看7003的日志：

查看7002的日志：

1.3 RedisTemplate

在Sentinel集群监管下的Redis主从集群，其节点会因为自动故障转移而发生变化，Redis的客户端必须感知这种变化，及时更新连接信息。Spring的RedisTemplate底层利用lettuce实现了节点的感知和自动切换。

下面，我们通过一个测试来实现RedisTemplate集成哨兵机制。

1.3.1 引入redis的依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

1.3.2 配置redis的地址

然后在配置文件application.yml中指定redis的sentinel相关信息：

spring:
  redis:
    sentinel:
      master: mymaster
      nodes:
        - 192.168.253.105:27001
        - 192.168.253.105:27002
        - 192.168.253.105:27003

1.3.3 配置读写分离

在项目的启动类中，添加一个新的bean：

@Bean
public LettuceClientConfigurationBuilderCustomizer clientConfigurationBuilderCustomizer(){
    return clientConfigurationBuilder -> clientConfigurationBuilder.readFrom(ReadFrom.REPLICA_PREFERRED);
}

这个bean中配置的就是读写策略，包括四种：

• MASTER：从主节点读取
• MASTER_PREFERRED：优先从master节点读取，master不可用才读取replica
• REPLICA：从slave（replica）节点读取
• REPLICA _PREFERRED：优先从slave（replica）节点读取，所有的slave都不可用才读取master