1.Redis哨兵

Redis提供了哨兵（Sentinel）機(jī)制來實現(xiàn)主從集群的自動故障恢復(fù)。

1.1.哨兵原理

1.1.1.集群結(jié)構(gòu)和作用

哨兵的結(jié)構(gòu)如圖：

哨兵的作用如下：

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

1.1.2.集群監(jiān)控原理

Sentinel基于心跳機(jī)制監(jiān)測服務(wù)狀態(tài)，每隔1秒向集群的每個實例發(fā)送ping命令：

?主觀下線：如果某sentinel節(jié)點發(fā)現(xiàn)某實例未在規(guī)定時間響應(yīng)，則認(rèn)為該實例主觀下線。

?客觀下線：若超過指定數(shù)量（quorum）的sentinel都認(rèn)為該實例主觀下線，則該實例客觀下線。quorum值最好超過Sentinel實例數(shù)量的一半。

1.1.3.集群故障恢復(fù)原理

一旦發(fā)現(xiàn)master故障，sentinel需要在salve中選擇一個作為新的master，選擇依據(jù)是這樣的：

• 首先會判斷slave節(jié)點與master節(jié)點斷開時間長短，如果超過指定值（down-after-milliseconds * 10）則會排除該slave節(jié)點
• 然后判斷slave節(jié)點的slave-priority值，越小優(yōu)先級越高，如果是0則永不參與選舉
• 如果slave-prority一樣，則判斷slave節(jié)點的offset值，越大說明數(shù)據(jù)越新，優(yōu)先級越高
• 最后是判斷slave節(jié)點的運行id大小，越小優(yōu)先級越高。

當(dāng)選出一個新的master后，該如何實現(xiàn)切換呢？

流程如下：

• sentinel給備選的slave1節(jié)點發(fā)送slaveof no one命令，讓該節(jié)點成為master
• sentinel給所有其它slave發(fā)送slaveof 192.168.150.101 7002 命令，讓這些slave成為新master的從節(jié)點，開始從新的master上同步數(shù)據(jù)。
• 最后，sentinel將故障節(jié)點標(biāo)記為slave，當(dāng)故障節(jié)點恢復(fù)后會自動成為新的master的slave節(jié)點

1.1.4.小結(jié)

Sentinel的三個作用是什么？

• 監(jiān)控
• 故障轉(zhuǎn)移
• 通知

Sentinel如何判斷一個redis實例是否健康？

• 每隔1秒發(fā)送一次ping命令，如果超過一定時間沒有相向則認(rèn)為是主觀下線
• 如果大多數(shù)sentinel都認(rèn)為實例主觀下線，則判定服務(wù)下線

故障轉(zhuǎn)移步驟有哪些？

• 首先選定一個slave作為新的master，執(zhí)行slaveof no one
• 然后讓所有節(jié)點都執(zhí)行slaveof 新master
• 修改故障節(jié)點配置，添加slaveof 新master

2.搭建哨兵集群

2.1.集群結(jié)構(gòu)

這里我們搭建一個三節(jié)點形成的Sentinel集群，來監(jiān)管之前的Redis主從集群。如圖：

三個sentinel實例信息如下：

節(jié)點	IP	PORT
s1	192.168.150.101	27001
s2	192.168.150.101	27002
s3	192.168.150.101	27003

2.2.準(zhǔn)備實例和配置

要在同一臺虛擬機(jī)開啟3個實例，必須準(zhǔn)備三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。

我們創(chuàng)建三個文件夾，名字分別叫s1、s2、s3：

# 進(jìn)入/tmp目錄
cd /tmp
# 創(chuàng)建目錄
mkdir s1 s2 s3

如圖：

然后我們在s1目錄創(chuàng)建一個sentinel.conf文件，添加下面的內(nèi)容：

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

解讀：

• port 27001：是當(dāng)前sentinel實例的端口
• sentinel monitor mymaster 192.168.150.101 7001 2：指定主節(jié)點信息
  • mymaster：主節(jié)點名稱，自定義，任意寫
  • 192.168.150.101 7001：主節(jié)點的ip和端口
  • 2：選舉master時的quorum值

然后將s1/sentinel.conf文件拷貝到s2、s3兩個目錄中（在/tmp目錄執(zhí)行下列命令）：

# 方式一：逐個拷貝
cp s1/sentinel.conf s2
cp s1/sentinel.conf s3
# 方式二：管道組合命令，一鍵拷貝
echo s2 s3 | xargs -t -n 1 cp s1/sentinel.conf

修改s2、s3兩個文件夾內(nèi)的配置文件，將端口分別修改為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

2.3.啟動

為了方便查看日志，我們打開3個ssh窗口，分別啟動3個redis實例，啟動命令：

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

啟動后：

2.4.測試

嘗試讓master節(jié)點7001宕機(jī)，查看sentinel日志：

查看7003的日志：

查看7002的日志：

3.RedisTemplate

在Sentinel集群監(jiān)管下的Redis主從集群，其節(jié)點會因為自動故障轉(zhuǎn)移而發(fā)生變化，Redis的客戶端必須感知這種變化，及時更新連接信息。Spring的RedisTemplate底層利用lettuce實現(xiàn)了節(jié)點的感知和自動切換。

下面，我們通過一個測試來實現(xiàn)RedisTemplate集成哨兵機(jī)制。

3.1.引入依賴

在項目的pom文件中引入依賴：

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

3.2.配置Redis地址

然后在配置文件application.yml中指定redis的sentinel相關(guān)信息：

spring:redis:sentinel:master: mymasternodes:- 192.168.150.101:27001- 192.168.150.101:27002- 192.168.150.101:27003

3.3.配置讀寫分離

在項目的啟動類中，添加一個新的bean：

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

這個bean中配置的就是讀寫策略，包括四種：

• MASTER：從主節(jié)點讀取
• MASTER_PREFERRED：優(yōu)先從master節(jié)點讀取，master不可用才讀取replica
• REPLICA：從slave（replica）節(jié)點讀取
• REPLICA _PREFERRED：優(yōu)先從slave（replica）節(jié)點讀取，所有的slave都不可用才讀取master