3台服务器Redis高可用哨兵模式实现

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1. 介绍

3 台服务器 Redis 高可用哨兵模式实现

Redis 的 Sentinel 系统用于管理多个 Redis 服务器（instance），该系统执行以下三个任务：
监控（Monitoring）：Sentinel 会不断地检查你的主服务器和从服务器是否运作正常。
提醒（Notification）：当被监控的某个 Redis 服务器出现问题时，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）：当一个主服务器不能正常工作时，Sentinel 会开始一次自动故障迁移操作，它会将失效主服务器的其中一个从服务器升级为新的主服务器，并让失效主服务器的其他从服务器改为复制新的主服务器；当客户端试图连接失效的主服务器时，集群也会向客户端返回新主服务器的地址，使得集群可以使用新主服务器代替失效服务器。
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。
虽然 Redis Sentinel 释出为一个单独的可执行文件 redis-sentinel，但实际上它只是一个运行在特殊模式下的 Redis 服务器，你可以在启动一个普通 Redis 服务器时通过给定 –sentinel 选项来启动 Redis Sentinel。

环境
CentOS7.2
redis3.2.8

服务器 IP	redis 端口	哨兵端口	服务器角色
10.1.0.160	6379	26379	主
10.1.0.161	6379	26379	从 1
10.1.0.71	6379	26379	从 2

2. redis 程序安装

以下是单 redis 安装脚本，可适用于单 redis 使用。
cat install_redis.sh

#!/usr/bin/env bash# It's Used to be install redis.# Created on 2016/10/19 11:18.# @author: Chinge_Yang.# Version: 1.0function install_redis () {#################################################################################################        sourcepackage_dir="/tmp"        redis_install_dir="/usr/local/redis"        cd ${sourcepackage_dir}        if [! -f " redis-stable.tar.gz" ]; then                wget http://download.redis.io/releases/redis-stable.tar.gz        fi        cd ${makework_dir}        tar -zxvf ${sourcepackage_dir}/redis-stable.tar.gz        cd redis-stable        make PREFIX=/usr/local/redis install        return_echo "make"        mkdir -p /usr/local/redis/{etc,var}        rsync -avz redis.conf  /usr/local/redis/etc/        sed -i 's@pidfile.*@pidfile /var/run/redis-server.pid@' $redis_install_dir/etc/redis.conf        sed -i "s@logfile.*@logfile $redis_install_dir/var/redis.log@" $redis_install_dir/etc/redis.conf        sed -i "s@^dir.*@dir $redis_install_dir/var@" $redis_install_dir/etc/redis.conf        sed -i 's/daemonize no/daemonize yes/g' /usr/local/redis/etc/redis.conf        sed -i 's/^# bind 127.0.0.1/bind 127.0.0.1/g' /usr/local/redis/etc/redis.conf        rsync -avz ${sourcepackage_dir}/init.d/redis-server /etc/init.d/        /etc/init.d/redis-server start        chkconfig --add redis-server        chkconfig redis-server on#################################################################################################}install_redis

redis 启停脚本示例：
cat redis-server

#!/bin/bash ## redis - this script starts and stops the redis-server daemon## chkconfig:   - 85 15 # description:  Redis is a persistent key-value database# processname: redis-server# config:      /usr/local/redis/etc/redis.conf # config:      /etc/sysconfig/redis# pidfile:     /usr/local/redis/var/redis-server.pid# Source function library.. /etc/rc.d/init.d/functions# Source networking configuration.. /etc/sysconfig/network# Check that networking is up.["$NETWORKING" = "no" ] && exit 0redis="/usr/local/redis/bin/redis-server"prog=$(basename $redis)REDIS_CONF_FILE="/usr/local/redis/etc/redis.conf"[-f /etc/sysconfig/redis ] && . /etc/sysconfig/redislockfile=/var/lock/subsys/redis-serverstart() {    [-x $redis ] || exit 5    [-f $REDIS_CONF_FILE ] || exit 6    echo -n $"Starting $prog:"    daemon $redis $REDIS_CONF_FILE    retval=$?    echo    [$retval -eq 0 ] && touch $lockfile    return $retval}stop() {    echo -n $"Stopping $prog:"    killproc $prog     retval=$?    echo    [$retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile    return $retval}restart() {    stop    start}reload() {    echo -n $"Reloading $prog:"    killproc $redis -HUP    RETVAL=$?    echo}force_reload() {    restart}rh_status() {    status $prog}rh_status_q() {    rh_status >/dev/null 2>&1}case "$1" in    start)        rh_status_q && exit 0        $1        ;;    stop)        rh_status_q || exit 0        $1        ;;    restart)        $1        ;;    reload)        rh_status_q || exit 7        $1        ;;    force-reload)        force_reload        ;;    status)        rh_status        ;;    condrestart|try-restart)        rh_status_q || exit 0            ;;    *)        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload}"        exit 2esac

redis-sentinel 启停脚本示例：

#!/bin/bash ## redis-sentinel - this script starts and stops the redis-server sentinel daemon## chkconfig:   - 85 15 # description:  Redis sentinel # processname: redis-server# config:      /usr/local/redis/etc/sentinel.conf # config:      /etc/sysconfig/redis# pidfile:     /usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid# Source function library.. /etc/rc.d/init.d/functions# Source networking configuration.. /etc/sysconfig/network# Check that networking is up.["$NETWORKING" = "no" ] && exit 0redis="/usr/local/redis/bin/redis-sentinel"prog=$(basename $redis)REDIS_CONF_FILE="/usr/local/redis/etc/sentinel.conf"[-f /etc/sysconfig/redis ] && . /etc/sysconfig/redislockfile=/var/lock/subsys/redis-sentinelstart() {    [-x $redis ] || exit 5    [-f $REDIS_CONF_FILE ] || exit 6    echo -n $"Starting $prog:"    daemon $redis $REDIS_CONF_FILE --sentinel    retval=$?    echo    [$retval -eq 0 ] && touch $lockfile    return $retval}stop() {    echo -n $"Stopping $prog:"    killproc $prog     retval=$?    echo    [$retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile    return $retval}restart() {    stop    start}reload() {    echo -n $"Reloading $prog:"    killproc $redis -HUP    RETVAL=$?    echo}force_reload() {    restart}rh_status() {    status $prog}rh_status_q() {    rh_status >/dev/null 2>&1}case "$1" in    start)        rh_status_q && exit 0        $1        ;;    stop)        rh_status_q || exit 0        $1        ;;    restart)        $1        ;;    reload)        rh_status_q || exit 7        $1        ;;    force-reload)        force_reload        ;;    status)        rh_status        ;;    condrestart|try-restart)        rh_status_q || exit 0            ;;    *)        echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|condrestart|try-restart|reload|force-reload}"        exit 2esac

3. 哨兵模式配置

3 台主机相同设置：

按照前面单 redis 安装方法安装程序；
创建相应数据目录；

mkdir -p /usr/local/redis/data/redismkdir -p /usr/local/redis/data/sentinelmkdir -p /usr/local/redis/sbinvim /usr/local/redis/sbin/redis-server  # 使用上文中的示例脚本vim /usr/local/redis/sbin/redis-sentinel  # 使用上文中的示例脚本

3.1 主 redis 配置

vim redis.conf

daemonize yespidfile "/usr/local/redis/var/redis-server.pid"port 6379tcp-backlog 128timeout 0tcp-keepalive 0loglevel noticelogfile "/usr/local/redis/var/redis-server.log"databases 16save 900 1    save 300 10save 60 10000stop-writes-on-bgsave-error yesrdbcompression yesrdbchecksum yesdbfilename dump.rdb dir "/usr/local/redis/data/redis"masterauth "20170310"requirepass "20170310"slave-serve-stale-data yesslave-read-only yesrepl-diskless-sync norepl-diskless-sync-delay 5repl-disable-tcp-nodelay noslave-priority 100appendonly yesappendfilename "appendonly.aof"appendfsync everysecno-appendfsync-on-rewrite noauto-aof-rewrite-percentage 100auto-aof-rewrite-min-size 64mbaof-load-truncated yeslua-time-limit 5000slowlog-log-slower-than 10000slowlog-max-len 128latency-monitor-threshold 0notify-keyspace-events ""hash-max-ziplist-entries 512hash-max-ziplist-value 64list-max-ziplist-entries 512list-max-ziplist-value 64set-max-intset-entries 512zset-max-ziplist-entries 128zset-max-ziplist-value 64hll-sparse-max-bytes 3000activerehashing yesclient-output-buffer-limit normal 0 0 0client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60hz 10aof-rewrite-incremental-fsync yes

群集文件配置
vim sentinel.conf

port 26379pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"dir "/usr/local/redis/data/sentinel"daemonize yeslogfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2sentinel parallel-syncs mymaster 2sentinel auth-pass mymaster 20170310

3.2 从 redis 配置

相对主 redis 配置，多添加了如下行：

slaveof 10.1.0.160 6379

vim redis.conf

daemonize yespidfile "/usr/local/redis/var/redis-server.pid"port 6379tcp-backlog 128timeout 0tcp-keepalive 0loglevel noticelogfile "/usr/local/redis/var/redis-server.log"databases 16save 900 1    save 300 10save 60 10000stop-writes-on-bgsave-error yesrdbcompression yesrdbchecksum yesdbfilename dump.rdb dir "/usr/local/redis/data/redis"masterauth "20170310"requirepass "20170310"slaveof 10.1.0.160 6379  slave-serve-stale-data yesslave-read-only yesrepl-diskless-sync norepl-diskless-sync-delay 5repl-disable-tcp-nodelay noslave-priority 90appendonly yesappendfilename "appendonly.aof"appendfsync everysecno-appendfsync-on-rewrite noauto-aof-rewrite-percentage 100auto-aof-rewrite-min-size 64mbaof-load-truncated yeslua-time-limit 5000slowlog-log-slower-than 10000slowlog-max-len 128latency-monitor-threshold 0notify-keyspace-events ""hash-max-ziplist-entries 512hash-max-ziplist-value 64list-max-ziplist-entries 512list-max-ziplist-value 64set-max-intset-entries 512zset-max-ziplist-entries 128zset-max-ziplist-value 64hll-sparse-max-bytes 3000activerehashing yesclient-output-buffer-limit normal 0 0 0client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60hz 10aof-rewrite-incremental-fsync yes

vim sentinel.conf

port 26379pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"dir "/usr/local/redis/data/sentinel"daemonize yeslogfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2sentinel config-epoch mymaster 0

3.3 启动 redis 和哨兵

启动 redis，主从都要启动
/usr/local/redis/sbin/redis-server start
启动群集监控，主从都要启动
/usr/local/redis/sbin/redis-sentinel start

启动报错处理

错误 1：WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' for this to take effect.解决方法 (overcommit_memory)1. `vim /etc/sysctl.conf` 添加如下设置 , 然后 `sysctl -p`"vm.overcommit_memory = 1" 可选值：0、1、2。0，表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用；如果有足够的可用内存，内存申请允许；否则，内存申请失败，并把错误返回给应用进程。1，表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何。2，表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存  注意：redis 在 dump 数据的时候，会 fork 出一个子进程，理论上 child 进程所占用的内存和 parent 是一样的，比如 parent 占用 的内存为 8G，这个时候也要同样分配8 G 的内存给child, 如果内存无法负担，往往会造成 redis 服务器的 down 机或者 IO 负载过高，效率下降。所 以这里比较优化的内存分配策略应该设置为 1（表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何）。 这里又涉及到 Overcommit 和 OOM。什么是 Overcommit 和 OOM？在 Unix 中，当一个用户进程使用 malloc()函数申请内存时，假如返回值是 NULL，则这个进程知道当前没有可用内存空间，就会做相应的处理工作。许多进程会打印错误信息并退出。Linux 使用另外一种处理方式，它对大部分申请内存的请求都回复"yes"，以便能跑更多更大的程序。因为申请内存后，并不会马上使用内存。这种技术叫做 Overcommit。 当内存不足时，会发生 OOM killer(OOM=out-of-memory)。它会选择杀死一些进程 (用户态进程，不是内核线程)，以便释放内存。Overcommit 的策略Linux 下 overcommit 有三种策略(Documentation/vm/overcommit-accounting)：0. 启发式策略。合理的 overcommit 会被接受，不合理的 overcommit 会被拒绝。1. 任何 overcommit 都会被接受。2. 当系统分配的内存超过 swap+N%* 物理 RAM(N% 由 vm.overcommit_ratio 决定) 时，会拒绝 commit。overcommit 的策略通过 vm.overcommit_memory 设置。overcommit 的百分比由 vm.overcommit_ratio 设置。# echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory# echo 80 > /proc/sys/vm/overcommit_ratio 当 oom-killer 发生时，linux 会选择杀死哪些进程  选择进程的函数是 oom_badness 函数 (在 mm/oom_kill.c 中)，该函数会计算每个进程的点数(0~1000)。 点数越高，这个进程越有可能被杀死。每个进程的点数跟 oom_score_adj 有关，而且 oom_score_adj 可以被设置 (-1000 最低，1000最高)。错误 2：WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.echo 511 > /proc/sys/net/core/somaxconn 错误 3：16433:X 12 Jun 14:52:37.734 * Increased maximum number of open files to 10032 (it was originally set to 1024). 新装的 linux 默认只有 1024，当负载较大时，会经常出现error: too many open filesulimit -a：使用可以查看当前系统的所有限制值vim /etc/security/limits.conf 在文件的末尾加上 * soft nofile 65535* hard nofile 65535 执行 su 或者重新关闭连接用户再执行 ulimit - a 就可以查看修改后的结果。

故障切换机制

启动群集之后，群集程序默认会在主从的 sentinel.conf 文件中加入群集信息

主：

port 26379pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"dir "/usr/local/redis/data/sentinel"daemonize yeslogfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"sentinel myid aeff525d03a2234ef834808f7991761db03a1973sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2sentinel parallel-syncs mymaster 2sentinel auth-pass mymaster 20170310# Generated by CONFIG REWRITEsentinel config-epoch mymaster 0sentinel leader-epoch mymaster 0sentinel known-slave mymaster 10.1.0.71 6379sentinel known-slave mymaster 10.1.0.161 6379sentinel current-epoch 0

从 1：

port 26379pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"dir "/usr/local/redis/data/sentinel"daemonize yeslogfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"sentinel myid 01b1b7674abe648f6a2344fc5610e73b7e87cb8asentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2sentinel config-epoch mymaster 0# Generated by CONFIG REWRITEsentinel leader-epoch mymaster 0sentinel current-epoch 0

从 2：

port 26379pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"dir "/usr/local/redis/data/sentinel"daemonize yeslogfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"sentinel myid f1589f48079b3b3b536add4e2e01a36304aeba8csentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2sentinel config-epoch mymaster 0# Generated by CONFIG REWRITEsentinel leader-epoch mymaster 0sentinel current-epoch 0

模拟主故障

[root@show160 redis]# /usr/local/redis/bin/redis-cli -p 6379127.0.0.1:6379> AUTH 20170310OK127.0.0.1:6379> DEBUG SEGFAULTCould not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refusednot connected> quit

从哨兵配置文件中可以看到当前的主库的已经发生了改变