Redis 低成本、高可用设计，牛逼！
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2021-03-05 14:44
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作者：蘑菇先生
出处：http://mushroom.cnblogs.com/
关于Redis高可用方案，看到较多的是keepalived、zookeeper方案。
keepalived是主备模式，意味着总有一台浪费着。
zookeeper工作量成本偏高。
本文主要介绍下使用官方sentinel做redis高可用方案的设计。
Redis Sentinel
Sentinel介绍
Sentinel是Redis官方为集群提供的高可用解决方案。在实际项目中可以使用sentinel去做redis自动故障转移，减少人工介入的工作量。
另外sentinel也给客户端提供了监控消息的通知，这样客户端就可根据消息类型去判断服务器的状态，去做对应的适配操作。
下面是Sentinel主要功能列表：
Monitoring：Sentinel持续检查集群中的master、slave状态，判断是否存活。 Notification：在发现某个redis实例死的情况下，Sentinel能通过API通知系统管理员或其他程序脚本。 Automatic failover：如果一个master挂掉后，sentinel立马启动故障转移，把某个slave提升为master。其他的slave重新配置指向新master。 Configuration provider：对于客户端来说sentinel通知是有效可信赖的。客户端会连接sentinel去请求当前master的地址，一旦发生故障sentinel会提供新地址给客户端。
Sentinel配置
Sentinel本质上只是一个运行在特殊模式下的redis服务器，通过不同配置来区分提供服务。
推荐阅读：阿里开源的限流神器 Sentinel。
sentinel.conf配置：
// [监控名称] [ip] [port] [多少sentinel同意才发生故障转移]
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
// [监控名称] [Master多少毫秒后不回应ping命令，就认为master是主观下线状态]
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000
// [故障转移超时时间]
sentinel failover-timeout mymaster 180000
//[在执行故障转移时,最多可以有多少个从服务器同时对新的主服务器进行同步]
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel需要使用redis2.8版本以上，启动如下：
redis-sentinel sentinel.conf
启动后Sentinel会：
以10秒一次的频率，向被监视的master发送info命令，根据回复获取master当前信息。 以1秒一次的频率，向所有redis服务器、包含sentinel在内发送PING命令，通过回复判断服务器是否在线。 以2秒一次的频率，通过向所有被监视的master，slave服务器发送包含当前sentinel，master信息的消息。
另外建议sentinel至少起3个实例以上，并配置2个实例同意即可发生转移。5个实例，配置3个实例同意以此类推。
故障转移消息接收的3种方式
Redis服务器一旦发送故障后，sentinel通过raft算法投票选举新master。故障转移过程可以通过sentinel的API获取/订阅接收事件消息。Redis 系列面试题和答案我都整理完了，关注公众号Java技术栈回复：面试，可以免费获取哦。
脚本接收
//当故障转移期间，可以指定一个“通知”脚本用来告知系统管理员，当前集群的情况。
//脚本被允许执行的最大时间为60秒，如果超时，脚本将会被终止(KILL)
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
//故障转移期之后，配置通知客户端的脚本.
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/notifyReconfig.sh
客户端直接接收
Sentinel的故障转移消息通知使用的是redis发布订阅，就是说在故障转移期间所有产生的事件信息，都通过频道(channel)发布出去。
比如我们加台slave服务器，sentinel监听到后会发布加slave的消息到"+slave"频道上，客户端只需要订阅"+slave"频道即可接收到对应消息。
其消息格式如下：[实例类型] [事件服务器名称] [服务器ip] [服务器端口] @[master名称] [ip] [端口]
<instance-type> <name> <ip> <port> @ <master-name> <master-ip> <master-port>
通知消息格式示例：
* //订阅类型， *即订阅所有事件消息。
-sdown //消息类型
slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ mymaster 127.0.0.1 6381
订阅消息示例：
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("*");
}
服务间接接收
这种方式在第二种基础上扩展了一层，即应用端不直接订阅sentinel。单独做服务去干这件事情，然后应用端提供API供这个服务回调通知。
这样做的好处在于：
减少应用端监听失败出错的可能性。 应用端由主动方变成被动方，降低耦合。 性能提高，轮询变回调。 独立成服务可扩展性更高。
比如：
1：以后换掉sentinel，我们只需要动服务即可，应用端无需更改。
2：可以在服务内多增加一层守护线程去主动拉取redis状态，这样可确保即使sentinel不生效，也能及时察觉redis状态，并通知到应用端。当然这种情况很极端，因为sentinel配的也是多节点，同时挂的几率非常小。示例：应用端提供回调API，在这个API逻辑下去刷新内存中的Redis连接。
http://127.0.0.1/redis/notify.api
独立服务监控到状况后，调用API通知应用端：
httprequest.post("http://127.0.0/redis/notify.api");
整体设计
推荐使用第三种，其整体流程图如下：
总结
各种sentinel通知消息类型见官方文档，项目中使用的redis客户端在github上。本文分享了楼主在项目中做Redis高可用的经验，希望对大家有所帮助。
在人力物力满足的情况下还是推荐使用zookeeper方案的。只有三五杆枪的情况下也就退而求其次，利用最小成本满足需求并保留可扩展性。
相信没有最好的架构，只有更合适的架构。
参考：http://redis.io/topics/sentinel
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