一起來分析Redis哨兵模式

本篇文章給大家帶來了關於的相關知識，其中主要介紹了哨兵模式的相關問題，包括了哨兵概念、哨兵作用、啟用哨兵、哨兵原理等等，希望對大家有幫助。

推薦學習：

哨兵模式

1. 哨兵概念

在一主多從結構中，如果master宕機了，就需要從多個slave中選出一個作為新的master，要想完成這樣的功能，就需要使用Redis的哨兵機制
哨兵 (sentinel) 是一個分散式系統，用於對主從結構中的每臺伺服器進行監控，當出現故障時通過投票機制選擇新的master並將所有slave連線到新的master，如下圖所示：

2. 哨兵作用

監控：監控master和slave
- 不斷的檢查master和slave是否正常執行
- master存活檢測、master與slave執行情況檢測

通知（提醒）：當被監控的伺服器出現問題時，向其他哨兵、Redis伺服器傳送通知
故障轉移：斷開宕機的master與slave的連線，選取一個slave作為master，將其他slave連線新的master，並告知使用者端新的伺服器地址

注意：哨兵也是一臺redis伺服器，僅提供監控服務，不提供資料管理服務；通常哨兵的數量設定為單數(方便投票)

3. 啟用哨兵

修改哨兵的組態檔 sentinel.conf ，組態檔位於Redis目錄下，如下圖所示：
部分設定的含義如下圖所示：

啟動哨兵

redis-sentinel filename 
#filename指的是組態檔名
#每個哨兵都要設定自己的組態檔

設定並啟動哨兵之後，主伺服器宕機之後，會自動的執行投票、主從切換等過程

4. 哨兵原理

哨兵在進行主從切換過程中經歷三個階段：

監控
通知
故障轉移

4.1 監控

用於同步各個節點的狀態資訊，這些節點包括master、slave、哨兵，也就是整個系統所有伺服器的資訊。

主要完成的功能：

獲取各個sentinel的狀態（是否線上）：新新增的哨兵要與系統中已經存在的哨兵進行資訊的互動

獲取master的狀態（通過info指令）

獲取的內容如下

1. master屬性
	 runid
	 role：master
2. 各個slave在master中儲存的基本資訊

獲取所有slave的狀態（根據master中slave的資訊向所有的slave傳送info指令）
- 獲取的內容如下
```
slave屬性
	runid
	role：slave
	master_host、master_port
	offset
```

具體的內部工作原理如下所述：

哨兵1向master傳送info指令之後，會建立一個cmd連線，建立的連線是用來傳送命令的
建立好cmd連線之後，會在哨兵1這一端儲存目前他所獲得的所有資訊，另一端master也會儲存自己持有的資訊
然後哨兵1根據從master獲取的關於salve的資訊，向slave傳送info指令，得到salve的資訊，豐富這一端所儲存的資訊
當新增一個新的哨兵2時，哨兵2向master傳送info指令，建立cmd連線，根據master中的資訊可以得到之前已經存在的哨兵1，在自己這一端儲存已經獲得的資訊。然後判斷哨兵1是否線上，與哨兵1建立連線，二者互相交換各自的資訊，並且雙方會持續的ping，保證他們之間是暢通的
哨兵2根據從master獲得的slave資訊，再從slave獲取資訊，豐富自己所儲存的資訊
再新增一個哨兵3時，與之前的過程類似，最終三個哨兵建立起了關係網
關係網中三者會互相交換、傳送資訊，關係網中的這種工作模式稱為釋出訂閱模式

4.2 通知

哨兵在通知階段要不斷的去獲取master與slave的資訊，然後將獲得的資訊在各個哨兵之間進行共用。

具體的流程如下：

哨兵通過建立的cmd連線，向master、slave傳送 hello 指令，得到他們的資訊，然後在關係網中共用：

4.3 故障轉移

斷開宕機的master與slave的連線，選取一個slave作為master，將其他slave連線新的master，並告知使用者端新的伺服器地址。

具體的流程如下所述：

哨兵1始終得不到master的迴應，主觀判斷master宕機，標記 sdown（僅有一個哨兵認為master宕機）
哨兵1在關係網中傳遞訊息，向其他哨兵傳送圖中左上角的訊息
其他哨兵得到訊息之後，全部向master傳送訊息，確定master是否宕機，他們也會將自己得到的結果傳送給關係網中的其他哨兵，確定master宕機後，將標記改為 odown（所有哨兵探測之後，超過一半的哨兵認為master宕機）
當認定master宕機之後，此時需要選舉新的master，由哪個哨兵完成這件事要通過哨兵之間的選舉決定，具體過程如下所述：
- 在選舉的時候每個哨兵手裡都有一票，每個哨兵都會發出一個指令，在內網裡邊告訴其他哨兵自己當選舉人，比如說sentinel1和sentinel2發出這個選舉指令，那麼sentinel3接收到他們的申請之後，sentinel3就會把自己的一票投給其中一方，根據到達的先後順序投票，獲得票的那一方就會多一張選舉票，按照這樣的一種形式，最終會有一個選舉結果，獲得票數最多的哨兵會被獲選
- 在這個過程中有可能會存在失敗的現象，比如第一輪沒有選舉成功，那就會接著進行第二輪第三輪直到完成選舉
當完成哨兵之間的選舉之後，接下來就要由選舉勝出的哨兵去slave中挑選一個，將其變成新的master，具體的流程如下所述：
- 哨兵在伺服器列表中挑選備選master的原則：先排除，後選擇
  - 不線上的OUT
  - 響應慢的OUT
  - 與原master斷開時間久的OUT
  - 排除結束，開始進行選擇
  - 優先順序高的獲選
  - offset較大的獲選（比較大說明同步原來master的資料最多）
  - 若還沒有選出，則最後根據runid選出
選出新的master之後，哨兵傳送指令給伺服器：
- 向新的master傳送 slaveof no one 指令
- 向其他slave傳送 slaveof 新masterIP埠 指令
同時還要告訴其他的哨兵新master是誰

5. 總結

監控階段：同步資訊

通知階段：保持聯通

故障轉移階段：

哨兵發現問題，依次標記主觀下線與客觀下線
競選負責哨兵
優選新master
新master上任，其他slave連線新的master，原master恢復之後作為slave連線到新master

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