Sentinel哨兵

一、概述

Sentinel(哨兵、哨岗)是Redis的高可用性解决方案。由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统

Redis Sentinel 是一个分布式系统，你可以在一个架构中运行多个 Sentinel 进程（progress），这些进程使用流言协议（gossip protocols)来接收关于主服务器是否下线的信息，并使用投票协议（agreement protocols）来决定是否执行自动故障迁移，以及选择哪个从服务器作为新的主服务器。

Redis的哨兵(sentinel) 系统用于管理多个 Redis 服务器,该系统执行以下三个任务:

监控(Monitoring): 哨兵(sentinel) 会不断地检查你的Master和Slave是否运作正常。
提醒(Notification):当被监控的某个 Redis出现问题时, 哨兵(sentinel) 可以通过 API 向管理员或者其他应用程序发送通知。

自动故障迁移(Automatic failover):当一个Master不能正常工作时，哨兵(sentinel) 会开始一次自动故障迁移操作,它会将失效Master的其中一个Slave升级为新的Master, 并让失效Master的其他Slave改为复制新的Master; 当客户端试图连接失效的Master时,集群也会向客户端返回新Master的地址,使得集群可以使用Master代替失效Master。

二、为什么需要用到哨兵？

哨兵(Sentinel)主要是为了解决在主从复制架构中出现宕机的情况,主要分为两种情况:1.主服务器宕机 2.从服务器宕机

从Redis宕机

这个相对而言比较简单,在Redis中从库重新启动后会自动加入到主从架构中,自动完成同步数据。在Redis2.8版本后,主从断线后恢复的情况下实现增量复制。

主Redis宕机

这个相对而言就会复杂一些,需要以下2步才能完成
i.第一步,在从数据库中执行SLAVEOF NO ONE命令,断开主从关系并且提升为主库继续服务
ii.第二步,将主库重新启动后,执行SLAVEOF命令,将其设置为其他库的从库,这时数据就能更新回来

由于这个手动完成恢复的过程其实是比较麻烦的并且容易出错,所以Redis提供的哨兵(sentinel)的功能来解决.

三、Sentinel状态持久化
snetinel的状态会被持久化地写入sentinel的配置文件中。每次当收到一个新的配置时，或者新创建一个配置时，配置会被持久化到硬盘中，并带上配置的版本戳。这意味着，可以安全的停止和重启sentinel进程。

四、主观下线和客观下线

默认情况下，每个 Sentinel 节点会以 每秒一次 的频率对 Redis 节点和其它的 Sentinel 节点发送 PING 命令，并通过节点的回复来判断节点是否在线。

主观下线

主观下线 适用于所有 主节点 和 从节点。如果在 down-after-milliseconds （Sentinel配置文件中的down-after-milliseconds判断实例进入主观下线的所需的时间长度）毫秒内，Sentinel 没有收到 目标节点 的有效回复，则会判定 该节点 为 主观下线。

客观下线

客观下线 只适用于 主节点。如果 主节点 出现故障，Sentinel 节点会通过 sentinel is-master-down-by-addr 命令，向其它 Sentinel 节点询问对该节点的 状态判断。如果超过 <quorum> 个数的节点判定 主节点 不可达，则该 Sentinel 节点会判断 主节点 为 客观下线。

五、semtinel 工作原理

每个 Sentinel 节点都需要 定期执行 以下任务：

每个 Sentinel 以 每秒钟 一次的频率，向它所知的 主服务器、从服务器 以及其他 Sentinel 实例发送一个 PING 命令。

1.如果一个实例（instance）距离 最后一次 有效回复 PING 命令的时间超过 down-after-milliseconds 所指定的值，那么这个实例会被 Sentinel 标记为 主观下线。

2.如果一个 主服务器 被标记为 主观下线，那么正在监视这个 主服务器 的所有 Sentinel 节点，要以 每秒一次 的频率确认 主服务器 的确进入了 主观下线 状态。

3.如果一个 主服务器 被标记为 主观下线，并且有 足够数量 的 Sentinel（至少要达到 配置文件 指定的数量）在指定的 时间范围 内同意这一判断，那么这个 主服务器 被标记为 客观下线。

4.在一般情况下，每个 Sentinel 会以每 10 秒一次的频率，向它已知的所有 主服务器 和 从服务器 发送 INFO 命令。当一个 主服务器 被 Sentinel 标记为 客观下线 时，Sentinel 向 下线主服务器 的所有 从服务器 发送 INFO 命令的频率，会从 10 秒一次改为 每秒一次。

6.监视这个下线服务器的Sentinel 和其他 Sentinel 协商 主节点 的状态，如果 主节点 处于 SDOWN 状态，则投票自动选出新的 主节点。将剩余的 从节点 指向 新的主节点 进行 数据复制。

7.当没有足够数量的 Sentinel 同意 主服务器 下线时， 主服务器 的 客观下线状态 就会被移除。当 主服务器 重新向 Sentinel 的 PING 命令返回 有效回复 时，主服务器 的 主观下线状态 就会被移除。

注意：一个有效的 PING 回复可以是：+PONG、-LOADING 或者 -MASTERDOWN。如果 服务器 返回除以上三种回复之外的其他回复，又或者在 指定时间 内没有回复 PING 命令，那么 Sentinel 认为服务器返回的回复无效（non-valid）。

参考博客：https://juejin.im/post/5b7d226a6fb9a01a1e01ff64

https://blog.csdn.net/macro_g/article/details/82593996

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