Redis低成本高可用方案設(shè)計(jì)

關(guān)于Redis高可用方案，看到較多的是keepalived、zookeeper方案。keepalived是主備模式，意味著總有一臺(tái)浪費(fèi)著。zookeeper工作量成本偏高。

本文主要介紹下使用官方sentinel做redis高可用方案的設(shè)計(jì)。

閱讀目錄：

1. Redis Sentinel

2. 故障轉(zhuǎn)移消息接收的3種方式

3. 整體流程圖

4. 總結(jié)

Redis Sentinel

Sentinel介紹

Sentinel是Redis官方為集群提供的高可用解決方案。在實(shí)際項(xiàng)目中可以使用sentinel去做redis自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移，減少人工介入的工作量。另外sentinel也給客戶(hù)端提供了監(jiān)控消息的通知，這樣客戶(hù)端就可根據(jù)消息類(lèi)型去判斷服務(wù)器的狀態(tài)，去做對(duì)應(yīng)的適配操作。

下面是Sentinel主要功能列表：

• Monitoring：Sentinel持續(xù)檢查集群中的master、slave狀態(tài)，判斷是否存活。

• Notification：在發(fā)現(xiàn)某個(gè)redis實(shí)例死的情況下，Sentinel能通過(guò)API通知系統(tǒng)管理員或其他程序腳本。

• Automatic failover：如果一個(gè)master掛掉后，sentinel立馬啟動(dòng)故障轉(zhuǎn)移，把某個(gè)slave提升為master。其他的slave重新配置指向新master。

• Configuration provider：對(duì)于客戶(hù)端來(lái)說(shuō)sentinel通知是有效可信賴(lài)的。客戶(hù)端會(huì)連接sentinel去請(qǐng)求當(dāng)前master的地址，一旦發(fā)生故障sentinel會(huì)提供新地址給客戶(hù)端。

Sentinel配置

Sentinel本質(zhì)上只是一個(gè)運(yùn)行在特殊模式下的redis服務(wù)器，通過(guò)不同配置來(lái)區(qū)分提供服務(wù)。sentinel.conf配置：

//?[監(jiān)控名稱(chēng)]?[ip]?[port]?[多少sentinel同意才發(fā)生故障轉(zhuǎn)移]
sentinel?monitor?mymaster?127.0.0.1?6379?2
//?[監(jiān)控名稱(chēng)]?[Master多少毫秒后不回應(yīng)ping命令，就認(rèn)為master是主觀下線狀態(tài)]
sentinel?down-after-milliseconds?mymaster?60000
//?[故障轉(zhuǎn)移超時(shí)時(shí)間]
sentinel?failover-timeout?mymaster?180000
//[在執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移時(shí),最多可以有多少個(gè)從服務(wù)器同時(shí)對(duì)新的主服務(wù)器進(jìn)行同步]
sentinel?parallel-syncs?mymaster?1

sentinel需要使用redis2.8版本以上，啟動(dòng)如下：

redis-sentinel?sentinel.conf

啟動(dòng)后Sentinel會(huì)：

• 以10秒一次的頻率，向被監(jiān)視的master發(fā)送info命令，根據(jù)回復(fù)獲取master當(dāng)前信息。

• 以1秒一次的頻率，向所有redis服務(wù)器、包含sentinel在內(nèi)發(fā)送PING命令，通過(guò)回復(fù)判斷服務(wù)器是否在線。

• 以2秒一次的頻率，通過(guò)向所有被監(jiān)視的master，slave服務(wù)器發(fā)送包含當(dāng)前sentinel，master信息的消息。

另外建議sentinel至少起3個(gè)實(shí)例以上，并配置2個(gè)實(shí)例同意即可發(fā)生轉(zhuǎn)移。5個(gè)實(shí)例，配置3個(gè)實(shí)例同意以此類(lèi)推。

故障轉(zhuǎn)移消息接收的3種方式

Redis服務(wù)器一旦發(fā)送故障后，sentinel通過(guò)raft算法投票選舉新master。故障轉(zhuǎn)移過(guò)程可以通過(guò)sentinel的API獲取/訂閱接收事件消息。

腳本接收

• 當(dāng)故障轉(zhuǎn)移期間，可以指定一個(gè)“通知”腳本用來(lái)告知系統(tǒng)管理員，當(dāng)前集群的情況。
• 腳本被允許執(zhí)行的最大時(shí)間為60秒，如果超時(shí)，腳本將會(huì)被終止(KILL)

sentinel?notification-script?mymaster?/var/redis/notify.sh?

• 故障轉(zhuǎn)移期之后，配置通知客戶(hù)端的腳本.

sentinel?client-reconfig-script?mymaster?/var/redis/notifyReconfig.sh?

客戶(hù)端直接接收

Sentinel的故障轉(zhuǎn)移消息通知使用的是redis發(fā)布訂閱。就是說(shuō)在故障轉(zhuǎn)移期間所有產(chǎn)生的事件信息，都通過(guò)頻道(channel)發(fā)布出去。比如我們加臺(tái)slave服務(wù)器，sentinel監(jiān)聽(tīng)到后會(huì)發(fā)布加slave的消息到"+slave"頻道上，客戶(hù)端只需要訂閱"+slave"頻道即可接收到對(duì)應(yīng)消息。

其消息格式如下：
[實(shí)例類(lèi)型] [事件服務(wù)器名稱(chēng)] [服務(wù)器ip] [服務(wù)器端口] @[master名稱(chēng)] [ip] [端口]

????@???

通知消息格式示例：

*??????????//訂閱類(lèi)型，?*即訂閱所有事件消息。
-sdown?????//消息類(lèi)型
slave?127.0.0.1:6379?127.0.0.1?6379?@?mymaster?127.0.0.1?6381

訂閱消息示例：

using?(RedisSentinel?rs?=?new?RedisSentinel(CurrentNode.Host,?CurrentNode.Port))
????????????{
????????????????var?redisPubSub?=?new?RedisPubSub(node.Host,?node.Port);
????????????????redisPubSub.OnMessage?+=?OnMessage;
????????????????redisPubSub.OnSuccess?+=?(msg)?=>{};
????????????????redisPubSub.OnUnSubscribe?+=?(obj)?=>{};
????????????????redisPubSub.OnError?=?(exception)?=>{?};
????????????????redisPubSub.PSubscribe("*");
????????????}

服務(wù)間接接收

這種方式在第二種基礎(chǔ)上擴(kuò)展了一層，即應(yīng)用端不直接訂閱sentinel。單獨(dú)做服務(wù)去干這件事情，然后應(yīng)用端提供API供這個(gè)服務(wù)回調(diào)通知。這樣做的好處在于：

• 減少應(yīng)用端監(jiān)聽(tīng)失敗出錯(cuò)的可能性。

• 應(yīng)用端由主動(dòng)方變成被動(dòng)方，降低耦合。

• 性能提高，輪詢(xún)變回調(diào)。

• 獨(dú)立成服務(wù)可擴(kuò)展性更高。

比如：

1：以后換掉sentinel，我們只需要?jiǎng)臃?wù)即可，應(yīng)用端無(wú)需更改。

2：可以在服務(wù)內(nèi)多增加一層守護(hù)線程去主動(dòng)拉取redis狀態(tài)，這樣可確保即使sentinel不生效，也能及時(shí)察覺(jué)redis狀態(tài)，并通知到應(yīng)用端。當(dāng)然這種情況很極端，因?yàn)閟entinel配的也是多節(jié)點(diǎn)，同時(shí)掛的幾率非常小。

示例：

應(yīng)用端提供回調(diào)API，在這個(gè)API邏輯下去刷新內(nèi)存中的Redis連接。

http://127.0.0.1/redis/notify.api

獨(dú)立服務(wù)監(jiān)控到狀況后，調(diào)用API通知應(yīng)用端：

?httprequest.post("http://127.0.0/redis/notify.api");

整體設(shè)計(jì)

推薦使用第三種，其整體流程圖如下：

總結(jié)

各種sentinel通知消息類(lèi)型見(jiàn)官方文檔，項(xiàng)目中使用的redis客戶(hù)端在github上

https://github.com/mushroomsir/HRedis

本文分享了樓主在項(xiàng)目中做Redis高可用的經(jīng)驗(yàn)，希望對(duì)大家有所幫助。在人力物力滿(mǎn)足的情況下還是推薦使用zookeeper方案的。只有三五桿槍的情況下也就退而求其次，利用最小成本滿(mǎn)足需求并保留可擴(kuò)展性。?

相信沒(méi)有最好的架構(gòu)，只有更合適的架構(gòu)。

• http://redis.io/topics/sentinel