Redis 哨兵模式

Redis哨兵模式用于解决主节点宕机导致的系统故障问题,通过监控、选举新主节点和故障恢复确保集群稳定性。Sentinel通过心跳检测服务状态,当主节点客观下线时,会选择一个从节点作为新主,并指导其他从节点进行数据同步。

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Redis 哨兵模式

Redis 主从模式是一主多从,从节点宕机还有其他的备份,但是主节点宕机了,必然引起系统的故障。为了解决这个问题,Redis 提供了哨兵模式,监控主从模式中的所有节点,如果主节点宕机,会选举从节点重新成为主节点。使整个主从服务正常运行。
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Redis 提供了哨兵机制来实现主从集群的自动故障恢复。其主要起到的作用如下:

  • 监控:Sentinel 会监控不断检查主从集群的主从节点是否正常工作;
  • 故障恢复:主节点宕机,Sentinel 会从从节点中选举出一个节点,将其设置为主节点,故障恢复后原先的主节点将置为从节点;
  • 通知:Sentinel 充当客户端的服务发现来源,当集群发现故障转移后,会将最新消息推送到客户端。
服务状态监控

Sentinel 基于心跳机制监测服务状态,每个一秒向集群中的每个实例发送 ping 命令。

  • 主观下线:如果某 Sentinel 节点发现某个节点未在规定的时间响应心跳,那么就认为该节点主观下线;
  • 客观下线:如果指定数量的 Sentinel 认为某个节点下线,那么该节点将被认为客观下线。

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选举新的主节点

一旦发现主节点故障, sentinel 需要在从节点选择新的主节点,选择依据:

  • 首先会判断从节点和主节点的断开的时间,如果超过指定值则会排除该从节点;
  • 判断节点的优先等级,越小优先级越高,如果是0说明不参与选举;
  • 判断从节点同步数据偏移量,雨大说明数据越新,优先级越高;
  • 租后判断节点的运行id,越小优先级越高。
如何故障转移

当选中其中一个从节点为新的主节点,故障转移的步骤如下:

  • sentinel 给备选的从节点发送 slaveof no one 命令,该节点就成为主节点;
  • sentinel 给其他所有的从节点发送 slave of 指令,让其他的节点称为新主节点的从节点,开始从新的主节点同步数据。
  • 最后 sentinel 会将故障节点标记为从节点,当故障节点重启后自动变为新主节点的从节。

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<think>我们正在讨论Redis哨兵模式的配置与实现。根据引用内容,用户提供了几个配置示例,但我们需要系统地解释哨兵模式的配置步骤和实现原理。步骤1:理解哨兵模式Redis哨兵(Sentinel)是一个分布式系统,用于管理多个Redis实例(主从结构),提供自动故障转移(failover)和高可用性。哨兵模式的核心功能包括:-监控:哨兵定期检查主节点和从节点的状态。-通知:当被监控的实例出现问题时,哨兵可以通过API通知系统管理员或其他程序。-自动故障转移:如果主节点故障,哨兵会启动故障转移过程:选择一个从节点晋升为主节点,并让其他从节点复制新的主节点。-配置提供者:客户端可以通过哨兵获取当前主节点的地址。步骤2:配置哨兵模式的基本步骤根据引用[2]和引用[3],配置哨兵模式通常包括以下步骤:1.准备Redis主从结构:首先需要配置一个主节点和至少一个从节点。例如:-主节点:运行在127.0.0.1:6380-从节点1:运行在127.0.0.1:6381-从节点2:运行在127.0.0.1:63822.创建哨兵配置文件:每个哨兵实例需要一个配置文件。通常,我们会创建多个哨兵实例(通常为奇数,如3个)以实现哨兵自身的容错。以配置三个哨兵为例(端口分别为26380,26381,26382):-复制模板配置文件:创建三个哨兵配置文件(如sentinel-26380.conf,sentinel-26381.conf,sentinel-26382.conf)。-修改每个配置文件,主要设置:port<哨兵端口>#每个哨兵使用不同端口daemonizeyes#以守护进程方式运行sentinelmonitor<master-group-name><master-ip><master-port><quorum>sentinelauth-pass<master-group-name><password>#如果主节点有密码例如:sentinelmonitormymaster127.0.0.163802sentinelauth-passmymaster123456注意:`<quorum>`(法定人数)是判定主节点故障至少需要的哨兵数量。这里设置为2,表示需要至少两个哨兵同意才能判定主节点故障。3.启动哨兵:redis-sentinel/path/to/sentinel-26380.confredis-sentinel/path/to/sentinel-26381.confredis-sentinel/path/to/sentinel-26382.conf4.验证:连接到一个哨兵实例,使用`infoSentinel`命令查看状态。步骤3:哨兵模式的工作原理-哨兵通过发送PING命令定期检查主从节点的健康状态。-如果主节点在配置的`down-after-milliseconds`时间内未回复,哨兵将其标记为“主观下线”。-当足够数量的哨兵(达到quorum)都将主节点标记为主观下线时,主节点被标记为“客观下线”。-然后,哨兵会选举一个领导者哨兵(使用Raft算法)来执行故障转移。-领导者哨兵选择一个从节点(通常选择数据最新的从节点)晋升为主节点,并让其他从节点复制新的主节点。-最后,哨兵更新配置:将旧主节点(如果重新上线)设置为新主节点的从节点。步骤4:注意事项-哨兵数量:通常至少需要3个哨兵以确保系统在部分故障时仍能正常工作(容忍一个哨兵故障)。-网络分区:哨兵系统需要大多数哨兵可达才能做出决策,因此奇数个哨兵(如3或5)可以避免脑裂。-客户端:客户端需要支持哨兵,能够通过查询哨兵获取当前主节点地址。步骤5:配置示例参考引用[2]中的配置片段,一个哨兵配置文件(如sentinel-26382.conf)可能如下:```plaintextport16382daemonizeyessentinelmonitormymaster127.0.0.163802sentinelauth-passmymaster123456```步骤6:启动和停止引用[3]展示了如何停止和启动所有节点(包括主从和哨兵)的示例命令。注意:生产环境中应避免直接使用kill命令,应使用服务管理工具。总结:Redis哨兵模式提供了高可用性,配置过程包括设置主从复制、配置多个哨兵实例以及启动哨兵。哨兵通过监控和自动故障转移确保Redis服务在节点故障时继续运行。§§相关问题§§1.Redis哨兵模式与集群模式有什么区别?2.如何配置哨兵的故障转移通知?3.哨兵模式在故障转移过程中如何处理客户端连接?4.如何监控哨兵系统的状态?</think>### Redis哨兵模式配置与实现 Redis哨兵(Sentinel)是一种高可用解决方案,用于监控主从架构中的Redis实例,实现自动故障检测和故障转移。以下是关键配置步骤和实现原理: #### **一、核心配置步骤** 1. **创建哨兵配置文件** 复制模板并修改端口和监听对象(每个哨兵独立配置): ```bash cp sentinel-26380.conf sentinel-26381.conf cp sentinel-26380.conf sentinel-26382.conf ``` 配置文件内容示例: ```plaintext port 16381 # 哨兵端口 daemonize yes # 后台运行 sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2 # 监控主节点,2为法定同意数 sentinel auth-pass mymaster 123456 # 主节点密码 ``` [^2] 2. **启动哨兵进程** 分别启动三个哨兵节点: ```bash redis-sentinel sentinel-16380.conf redis-sentinel sentinel-16381.conf redis-sentinel sentinel-16382.conf ``` [^2] 3. **验证哨兵状态** 连接Redis执行命令查看哨兵信息: ```bash redis-cli -p 16381 info Sentinel # 输出主节点状态、从节点列表等 ``` 4. **故障转移流程** - 哨兵通过PING命令检测节点健康 - 主节点超时未响应 → 标记为**主观下线** - 多数哨兵确认 → 升级为**客观下线** - 选举领导者哨兵执行故障转移 - 选择数据最新的从节点晋升为新主节点 - 更新其他从节点复制目标 #### **二、关键参数解析** | 配置项 | 说明 | 示例 | |--------|------|------| | `sentinel monitor <name> <ip> <port> <quorum>` | 定义监控的主节点 | `sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6380 2` | | `sentinel down-after-milliseconds` | 判定节点失效的毫秒数 | 默认30,000ms | | `sentinel failover-timeout` | 故障转移超时时间 | 默认180,000ms | | `sentinel parallel-syncs` | 故障转移时同步新主的从节点数 | 默认1 | #### **三、实现原理** 1. **分布式监控** 多个哨兵节点组成集群,通过Gossip协议通信,避免单点故障。 2. **Raft共识算法** 故障转移时通过Raft选举领导者哨兵,需满足: $$ \text{同意票数} \geq \left\lfloor \frac{\text{哨兵总数}}{2} \right\rfloor + 1 $$ 3. **配置自动传播** 新主节点确认后,哨兵自动修改其他节点的`redis.conf`和`sentinel.conf`,更新主节点地址[^1]。 #### **四、注意事项** 1. **节点数量** 推荐部署**至少3个哨兵**(奇数个),法定人数(quorum)通常设为 $\frac{N}{2} + 1$(N为哨兵总数)。 2. **网络分区处理** 当网络分裂时,少数分区中的旧主节点会被置为只读模式,防止数据冲突。 3. **客户端集成** 客户端需支持哨兵协议,通过`SENTINEL get-master-addr-by-name`动态获取主节点地址。 > **故障转移演示**: > 当主节点(6380)宕机时,哨兵日志会显示: > ```plaintext > +sdown master mymaster 127.0.0.1 6380 # 检测到故障 > +vote-for-leader ... # 开始选举 > +failover-state-select-slave master mymaster # 选择新主 > +promote-slave slave 127.0.0.1:6381 ... # 提升从节点 > +switch-master mymaster 127.0.0.1 6380 127.0.0.1 6381 # 切换完成 > ```
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