Redis哨兵集群原理讲解和Docker-compose安装Redis哨兵集群-51CTO.COM

今日目标

掌握Docker-compose安装Redis哨兵集群

单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离

主节点: 可以对Redis实现读写操作
从节点: 只可以对Redis实现读操作

但是，当master节点宕机后，我们就不能写数据到Redis,所以需要搭建一个三节点形成的Sentinel集群，来监管之前的Redis主从集群

1.Redis哨兵

Redis提供了哨兵（Sentinel）机制来实现主从集群的自动故障恢复。

哨兵的结构如图：

图片

共包含6个节点，一个主两个从和三个哨兵。这里我们会在同一台虚拟机中开启6个redis实例，模拟主从集群，信息如下：

IP	PORT	角色
192.168.150.102	6380	master
192.168.150.102	6381	slave
192.168.150.102	6382	slave
192.168.150.102	26379	sentinel
192.168.150.102	26380	sentinel
192.168.150.102	26381	sentinel

哨兵的作用如下：

监控：Sentinel 会不断检查您的master和slave是否按预期工作
自动故障恢复：如果master故障Sentinel会将一个slave提升为master。当故障实例恢复后也以新的master为主
通知：Sentinel充当Redis客户端的服务发现来源，当集群发生故障转移时会将最新信息推送给Redis的客户端

2. 准备实例和配置

要在同一台虚拟机开启6个实例，必须准备6份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录。确保下面的配置已经更改（位置也别错）

# master
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config /redis-master-slave-sentinel/redis/master/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config
curl -O -L http://download.redis.io/releases/redis-6.0.20.tar.gz
tar -zxvf redis-6.0.20.tar.gz
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf  /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf

# slave-1
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf   /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf 

# slave-2
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/data
cd /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/
cp /redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis-6.0.20/redis.conf   /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf
sed -i 's/bind 127.0.0.1/bind 0.0.0.0/' /redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf


#redis-sentinel-1
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/s1
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/sentinel.conf <<EOF
# 配置可参考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置说明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF



#redis-sentinel-2
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/s2
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/sentinel.conf <<EOF
# 配置可参考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置说明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF


#redis-sentinel-3
mkdir -p /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/s3
cd  /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3


cat >> /redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/sentinel.conf <<EOF
# 配置可参考 http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf
# 配置说明 https://redis.io/topics/sentinel
port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes
EOF

sentinel.conf说明

port 26379
dir /tmp
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel auth-pass mymaster 123456
sentinel failover-timeout mymaster 180000
sentinel deny-scripts-reconfig yes

sentinel.conf解读

port 26379：是当前sentinel实例的端口
sentinel monitor mymaster 192.168.150.102 6380 2：指定主节点信息 ○ mymaster：主节点名称，自定义，任意写 ○ 192.168.150.102 6380：主节点的ip和端口 ○ 2：选举master时的quorum值
sentinel auth-pass mymaster 123456 :访问主节点时的密码

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3. docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml文件的编写

创建名称为docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml用于安装Redis哨兵集群docker-compose文件

version: '3'

# 网桥redis -> 方便相互通讯
networks:
  redis:

services:
  # ============================ ↓↓↓↓↓↓ redis ↓↓↓↓↓↓ ============================

  # 主
  redis-master:
    image: redis:6.0.20                    # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-master                                                      # 容器名为'redis-master'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6380 --requirepass 123456 --masterauth 123456 --appendonly no # 启动redis服务并添加密码为：123456, 当主redis下线重启后变成从redis时认证主redis密码：123456, 默认不开启redis-aof方式持久化配置
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 数据卷挂载路径设置,将本机目录映射到容器目录
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/master/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/master/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6380:6380"
  # 从1
  redis-slave-1:
    image: redis:6.0.20                   # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-slave-1                                                    # 容器名为'redis-slave-1'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6381 --requirepass 123456 --appendonly no --slaveof 192.168.150.102 6380 --masterauth 123456 # 启动redis服务并添加密码为：123456,默认不开启redis-aof方式持久化配置,连接并认证master节点
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 数据卷挂载路径设置,将本机目录映射到容器目录
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-1/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6381:6381"
    depends_on:
      - redis-master
    links:
      - redis-master
  # 从2
  redis-slave-2:
    image: redis:6.0.20                   # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-slave-2                                                    # 容器名为'redis-slave-2'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf --port 6382 --requirepass 123456 --appendonly no --slaveof 192.168.150.102 6380 --masterauth 123456 # 启动redis服务并添加密码为：123456,默认不开启redis-aof方式持久化配置,连接并认证master节点
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    volumes:                            # 数据卷挂载路径设置,将本机目录映射到容器目录
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/data:/data"
      - "/redis-master-slave-sentinel/redis/slave-2/config/redis.conf:/etc/redis/redis.conf"  # `redis.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf`
    ports:                              # 映射端口
      - "6382:6382"
    depends_on:
      - redis-master
    links:
      - redis-master

  # ============================ ↓↓↓↓↓↓ sentinel ↓↓↓↓↓↓ ============================

  redis-sentinel-1:
    image: redis:6.0.20                    # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-1                                                  # 容器名为'redis-sentinel-1'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26379:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-1/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
  redis-sentinel-2:
    image: redis:6.0.20                    # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-2                                                  # 容器名为'redis-sentinel-2'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26380:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-2/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
      - redis-sentinel-1
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
  redis-sentinel-3:
    image: redis:6.0.20                    # 镜像'redis:6.0.20'
    container_name: redis-sentinel-3                                                  # 容器名为'redis-sentinel-3'
    restart: unless-stopped                                                                   # 指定容器退出后的重启策略为始终重启，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器
    command: redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf
    environment:                        # 设置环境变量,相当于docker run命令中的-e
      TZ: Asia/Shanghai
      LANG: en_US.UTF-8
    ports:
      - "26381:26379"
    volumes:
      - "/redis-master-slave-sentinel/sentinel/redis-sentinel-3/sentinel.conf:/etc/redis/sentinel.conf" # `sentinel.conf`文件内容`http://download.redis.io/redis-stable/sentinel.conf`
    depends_on:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2
      - redis-sentinel-1
      - redis-sentinel-2
    links:
      - redis-master
      - redis-slave-1
      - redis-slave-2

3.1. 运行 -- 哨兵模式（sentinel监视redis主从服务

运行 -- 哨兵模式（sentinel监视redis主从服务，当某个master服务下线时，自动将该master下的某个从服务升级为master服务替代已下线的master服务继续处理请求 -- 即主节点切换）

docker-compose -f docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml -p redis up -d

图片

3.2 测试

1.哨兵模式查看

# 连接redis-sentinel-1
docker exec -it redis-sentinel-1 redis-cli -p 26379

2.查看redis主信息

sentinel master mymaster

图片

查看redis从信息

sentinel slaves mymaster

图片

4.查看哨兵redis-sentinel-1日志

docker logs -f redis-sentinel-1

图片

进入redis-slave-1容器

docker exec -it redis-master redis-cli -h 192.168.150.102 -p 6381 -a 123456

图片

关闭redis-master主节点

docker stop redis-master

发现主节点从master节点，转换为slave-2节点

图片

进入redis-slave-2容器

docker exec -it redis-master redis-cli -h 192.168.150.102 -p 6382 -a 123456

7.查看集群状态

info replication

发现现在从节点只剩一个

图片

8.重启master节点

docker start redis-master

图片

9.再次查看集群状态

info replication

发现master节点添加回来了，但是变成了从节点

图片

3.3. 卸载哨兵集群

docker-compose -f docker-compose-redis-master-slave-sentinel.yml -p redis down

3.4. 集群故障恢复原理

哨兵master自己从当前集群中的slave节点中选出一个新的master，原则是

1-首先会判断slave节点与master节点断开时间长短，如果超过指定值（down-after-milliseconds * 10）则会排除该slave节点
2-然后判断slave节点的slave-priority值，越小优先级越高，如果是0则永不参与选举
3-如果slave-prority一样，则判断slave节点的offset值，越大说明数据越新，优先级越高
4-最后是判断slave节点的运行id大小，越小优先级越高。

3.5. 哨兵集群监控原理

Sentinel基于心跳机制监测服务状态，每隔1秒向集群的每个实例发送ping命令：

主观下线：如果某sentinel节点发现某实例未在规定时间响应，则认为该实例主观下线。
客观下线：若超过指定数量（quorum）的sentinel都认为该实例主观下线，则该实例客观下线。quorum值最好超过Sentinel实例数量的一半。

图片

总结

Sentinel的三个作用是什么

监控
故障转移
通知

Sentinel如何判断一个redis实例是否健康

每隔1秒发送一次ping命令，如果超过一定时间没有相向则认为是主观下线
如果大多数sentinel都认为实例主观下线，则判定服务下线