哨兵模式
大约 9 分钟数据库技术Redis
自动选举老大。
概述
- 主从切换技术的方法是：当主服务器宕机后，需要手动把一台从服务器切换为主服务器。这就需要人工干预，费事费力，还会造成一段时间内服务不可用。这不是一种推荐的方式。更多时候，我们优先考虑哨兵模式。Redis从2.8开始正式提供了Sentinel(哨兵)架构来解决这个问题。
- 谋朝篡位的自动版，能够后台监控主机是否故障。如果故障了根据投票数自动将从库转换为主库。
- 哨兵模式是一种特殊的模式。首先 Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程。作为进程，它会独立运行。其原理是
哨兵通过发送命令，等待 Redis服务器响应，从而监控运行的多个 Redis实例。
这里的哨兵有两个作用
- 通过发送命令，让Reds服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器。
- 当哨兵监测到 master宕机，会自动将 slave切换成 master。然后通过发布订阅模式通知其他的从服务器，修改配置文件，让它们切换主机。
然而一个哨兵进程对 Redis服务器进行监控，可能会岀现问题。为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控,这样就形成了多哨兵模式。
假设主服务器宕机，哨兵1先检测到这个结果。系统并不会马上进行fallover过程，仅仅是哨兵1主观的认为主服务器不可用。这个现象成为主观下线。当后面的哨兵也检测到主服务器不可用，并且数量达到一定值时，那么哨兵之间就会进行一次投票。投票的结果由一个哨兵发起，进行failover故障转移操作。切换成功后，就会通过发布订阅模式，让各个哨兵把自己监控的从服务器实现切换主机，这个过程称为客观下线。
测试
我们能目前的状态是一主二从。
1、配置哨兵配置文件sentinel.conf
# sentinel monitor 被监控的名称 host port 1
sentinel monitor myredis 127.0.0.1 6379 1
# 密码配置
sentinel auth-pass myredis ******
后面的这个数字1，代表主机挂了。1是有多少个哨兵认为挂了，master才算真的挂了。salve投票看让谁接替成为主机，票数最多的，就会成为主机。
2、启动哨兵
[root@iz2ze88y8n1wfg7e488dbkz bin]#redis-sentinel hconfig/sentinel.conf
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.308 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.308 # Redis version=6.0.9, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=20523, just started
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.308 # Configuration loaded
_._
_.-``__ ''-._
_.-`` `. `_. ''-._ Redis 6.0.9 (00000000/0) 64 bit
.-`` .-```. ```\/ _.,_ ''-._
( ' , .-` | `, ) Running in sentinel mode
|`-._`-...-` __...-.``-._|'` _.-'| Port: 26379
| `-._ `._ / _.-' | PID: 20523
`-._ `-._ `-./ _.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' | http://redis.io
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
|`-._`-._ `-.__.-' _.-'_.-'|
| `-._`-._ _.-'_.-' |
`-._ `-._`-.__.-'_.-' _.-'
`-._ `-.__.-' _.-'
`-._ _.-'
`-.__.-'
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.309 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.314 # Sentinel ID is c838dfc70d8c45e2b8cf360b84437f6b92237bc8
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.314 # +monitor master myredis 127.0.0.1 6379 quorum 1
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.315 * +slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:04:04.318 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
3、当断掉Master主机6379时，过一会可以哨兵命令行看到日志。
failover 故障转移
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.209 # +sdown master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.209 # +odown master myredis 127.0.0.1 6379 #quorum 1/1
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.209 # +new-epoch 1
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.209 # +try-failover master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.213 # +vote-for-leader c838dfc70d8c45e2b8cf360b84437f6b92237bc8 1
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.213 # +elected-leader master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.213 # +failover-state-select-slave master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.269 # +selected-slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.269 * +failover-state-send-slaveof-noone slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.369 * +failover-state-wait-promotion slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.450 # +promoted-slave slave 127.0.0.1:6380 127.0.0.1 6380 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.450 # +failover-state-reconf-slaves master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:05.535 * +slave-reconf-sent slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.482 * +slave-reconf-inprog slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.482 * +slave-reconf-done slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.537 # +failover-end master myredis 127.0.0.1 6379
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.537 # +switch-master myredis 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6380
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.537 * +slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ myredis 127.0.0.1 6380
20523:X 01 Jan 2021 19:05:06.537 * +slave slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
20523:X 01 Jan 2021 19:05:36.614 # +sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ myredis 127.0.0.1 6380
这时候会从从机中随机选择一个服务器作为主机（投票算法）。然后发现6380从之前的从机变成了主机。
127.0.0.1:6380> info replication
# Replication
role:master # 当前角色
connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=5773,lag=0
master_replid:2b4946c1ac6bbfcb7d675e34e647f2b570a96e1b
master_replid2:77652651140f6cf88b98952c939d3c798ebca407
master_repl_offset:5905
second_repl_offset:2117
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:5905
127.0.0.1:6380>
4、当又把6379重启，发现成为了6380的从机。哨兵日志：
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:slave # 当前角色是从机
master_host:127.0.0.1 # 主机是6380
master_port:6380
master_link_status:down
master_last_io_seconds_ago:-1
master_sync_in_progress:0
slave_repl_offset:1
master_link_down_since_seconds:1609499681
slave_priority:100
slave_read_only:1
connected_slaves:0
master_replid:9f85ec3bba18ca61715c352b68dc612ed73bd55d
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:0
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0
优点
- 哨兵集群，基于主从复制。所有的主从配置优点，它全有。
- 主从可以切换，故障可以转移。系统的可用性就会更好。
- 哨兵模式就是主从模式的升级，手动到自动，更加健壮。
缺点
- Redis不好在线扩容。集群容量一旦达到上限，在线扩容就十分麻烦。
- 实现哨兵模式的配置其实是很麻烦的，里面有很多选择。
哨兵模式的全部配置：
# Example sentinel.conf
# 哨兵sentinel实例运行的端口 默认26379
port 26379
# 哨兵sentinel的工作目录
dir /tmp
# 哨兵sentinel监控的redis主节点的 ip port
# master-name 可以自己命名的主节点名字 只能由字母A-z、数字0-9 、这三个字符".-_"组成。
# quorum 当这些quorum个数sentinel哨兵认为master主节点失联 那么这时 客观上认为主节点失联了
# sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
# 当在Redis实例中开启了requirepass foobared 授权密码 这样所有连接Redis实例的客户端都要提供密码
# 设置哨兵sentinel 连接主从的密码 注意必须为主从设置一样的验证密码
# sentinel auth-pass <master-name> <password>
sentinel auth-pass mymaster MySUPER--secret-0123passw0rd
# 指定多少毫秒之后 主节点没有应答哨兵sentinel 此时 哨兵主观上认为主节点下线 默认30秒
# sentinel down-after-milliseconds <master-name> <milliseconds>
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
# 这个配置项指定了在发生failover主备切换时最多可以有多少个slave同时对新的master进行 同步，
这个数字越小，完成failover所需的时间就越长，
但是如果这个数字越大，就意味着越 多的slave因为replication而不可用。
可以通过将这个值设为 1 来保证每次只有一个slave 处于不能处理命令请求的状态。
# sentinel parallel-syncs <master-name> <numslaves>
sentinel parallel-syncs mymaster 1
# 故障转移的超时时间 failover-timeout 可以用在以下这些方面：
#1. 同一个sentinel对同一个master两次failover之间的间隔时间。
#2. 当一个slave从一个错误的master那里同步数据开始计算时间。直到slave被纠正为向正确的master那里同步数据时。
#3.当想要取消一个正在进行的failover所需要的时间。
#4.当进行failover时，配置所有slaves指向新的master所需的最大时间。不过，即使过了这个超时，slaves依然会被正确配置为指向master，但是就不按parallel-syncs所配置的规则来了
# 默认三分钟
# sentinel failover-timeout <master-name> <milliseconds>
sentinel failover-timeout mymaster 180000
# SCRIPTS EXECUTION
#配置当某一事件发生时所需要执行的脚本，可以通过脚本来通知管理员，例如当系统运行不正常时发邮件通知相关人员。
#对于脚本的运行结果有以下规则：
#若脚本执行后返回1，那么该脚本稍后将会被再次执行，重复次数目前默认为10
#若脚本执行后返回2，或者比2更高的一个返回值，脚本将不会重复执行。
#如果脚本在执行过程中由于收到系统中断信号被终止了，则同返回值为1时的行为相同。
#一个脚本的最大执行时间为60s，如果超过这个时间，脚本将会被一个SIGKILL信号终止，之后重新执行。
#通知型脚本:当sentinel有任何警告级别的事件发生时（比如说redis实例的主观失效和客观失效等等），将会去调用这个脚本，
这时这个脚本应该通过邮件，SMS等方式去通知系统管理员关于系统不正常运行的信息。调用该脚本时，将传给脚本两个参数，
一个是事件的类型，
一个是事件的描述。
如果sentinel.conf配置文件中配置了这个脚本路径，那么必须保证这个脚本存在于这个路径，并且是可执行的，否则sentinel无法正常启动成功。
#通知脚本
# sentinel notification-script <master-name> <script-path>
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
# 客户端重新配置主节点参数脚本
# 当一个master由于failover而发生改变时，这个脚本将会被调用，通知相关的客户端关于master地址已经发生改变的信息。
# 以下参数将会在调用脚本时传给脚本:
# <master-name> <role> <state> <from-ip> <from-port> <to-ip> <to-port>
# 目前<state>总是“failover”,
# <role>是“leader”或者“observer”中的一个。
# 参数 from-ip, from-port, to-ip, to-port是用来和旧的master和新的master(即旧的slave)通信的
# 这个脚本应该是通用的，能被多次调用，不是针对性的。
# sentinel client-reconfig-script <master-name> <script-path>
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/reconfig.sh