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3台服务器Redis高可用哨兵模式实现

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共计 12752 个字符，预计需要花费 32 分钟才能阅读完成。

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: 1.0

function 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 0

redis="/usr/local/redis/bin/redis-server"
prog=$(basename $redis)

REDIS_CONF_FILE="/usr/local/redis/etc/redis.conf"

[-f /etc/sysconfig/redis ] && . /etc/sysconfig/redis

lockfile=/var/lock/subsys/redis-server

start() {
    [-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 2
esac

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 0

redis="/usr/local/redis/bin/redis-sentinel"
prog=$(basename $redis)

REDIS_CONF_FILE="/usr/local/redis/etc/sentinel.conf"

[-f /etc/sysconfig/redis ] && . /etc/sysconfig/redis

lockfile=/var/lock/subsys/redis-sentinel

start() {
    [-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 2
esac

3. 哨兵模式配置

3 台主机相同设置：

  1. 按照前面单 redis 安装方法安装程序；

  2. 创建相应数据目录；

mkdir -p /usr/local/redis/data/redis
mkdir -p /usr/local/redis/data/sentinel
mkdir -p /usr/local/redis/sbin
vim /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 yes
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-server.pid"
port 6379
tcp-backlog 128
timeout 0
tcp-keepalive 0
loglevel notice
logfile "/usr/local/redis/var/redis-server.log"
databases 16
save 900 1    
save 300 10
save 60 10000
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
dbfilename dump.rdb 
dir "/usr/local/redis/data/redis"
masterauth "20170310"
requirepass "20170310"
slave-serve-stale-data yes
slave-read-only yes
repl-diskless-sync no
repl-diskless-sync-delay 5
repl-disable-tcp-nodelay no
slave-priority 100
appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite no
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-load-truncated yes
lua-time-limit 5000
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
latency-monitor-threshold 0
notify-keyspace-events ""
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64
list-max-ziplist-entries 512
list-max-ziplist-value 64
set-max-intset-entries 512
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64
hll-sparse-max-bytes 3000
activerehashing yes
client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
hz 10
aof-rewrite-incremental-fsync yes

群集文件配置 
vim sentinel.conf

port 26379
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis/data/sentinel"
daemonize yes
logfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"
sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2
sentinel parallel-syncs mymaster 2
sentinel 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 yes
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-server.pid"
port 6379
tcp-backlog 128
timeout 0
tcp-keepalive 0
loglevel notice
logfile "/usr/local/redis/var/redis-server.log"
databases 16
save 900 1    
save 300 10
save 60 10000
stop-writes-on-bgsave-error yes
rdbcompression yes
rdbchecksum yes
dbfilename dump.rdb 
dir "/usr/local/redis/data/redis"
masterauth "20170310"
requirepass "20170310"
slaveof 10.1.0.160 6379  
slave-serve-stale-data yes
slave-read-only yes
repl-diskless-sync no
repl-diskless-sync-delay 5
repl-disable-tcp-nodelay no
slave-priority 90
appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec
no-appendfsync-on-rewrite no
auto-aof-rewrite-percentage 100
auto-aof-rewrite-min-size 64mb
aof-load-truncated yes
lua-time-limit 5000
slowlog-log-slower-than 10000
slowlog-max-len 128
latency-monitor-threshold 0
notify-keyspace-events ""
hash-max-ziplist-entries 512
hash-max-ziplist-value 64
list-max-ziplist-entries 512
list-max-ziplist-value 64
set-max-intset-entries 512
zset-max-ziplist-entries 128
zset-max-ziplist-value 64
hll-sparse-max-bytes 3000
activerehashing yes
client-output-buffer-limit normal 0 0 0
client-output-buffer-limit slave 256mb 64mb 60
client-output-buffer-limit pubsub 32mb 8mb 60
hz 10
aof-rewrite-incremental-fsync yes

vim sentinel.conf

port 26379
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis/data/sentinel"
daemonize yes
logfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"
sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2
sentinel 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 files

ulimit -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

  1. 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 26379
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis/data/sentinel"
daemonize yes
logfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"
sentinel myid aeff525d03a2234ef834808f7991761db03a1973
sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2
sentinel parallel-syncs mymaster 2
sentinel auth-pass mymaster 20170310
# Generated by CONFIG REWRITE
sentinel config-epoch mymaster 0
sentinel leader-epoch mymaster 0
sentinel known-slave mymaster 10.1.0.71 6379
sentinel known-slave mymaster 10.1.0.161 6379
sentinel current-epoch 0

从 1：

port 26379
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis/data/sentinel"
daemonize yes
logfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"
sentinel myid 01b1b7674abe648f6a2344fc5610e73b7e87cb8a
sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2
sentinel config-epoch mymaster 0
# Generated by CONFIG REWRITE
sentinel leader-epoch mymaster 0
sentinel current-epoch 0

从 2：

port 26379
pidfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.pid"
dir "/usr/local/redis/data/sentinel"
daemonize yes
logfile "/usr/local/redis/var/redis-sentinel.log"
sentinel myid f1589f48079b3b3b536add4e2e01a36304aeba8c
sentinel monitor mymaster 10.1.0.160 6379 2
sentinel config-epoch mymaster 0
# Generated by CONFIG REWRITE
sentinel leader-epoch mymaster 0
sentinel current-epoch 0

模拟主故障

[root@show160 redis]# /usr/local/redis/bin/redis-cli -p 6379
127.0.0.1:6379> AUTH 20170310
OK
127.0.0.1:6379> DEBUG SEGFAULT
Could not connect to Redis at 127.0.0.1:6379: Connection refused
not 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

4. 总结

redis 的哨兵端口 26379 使用 redis-cli 可以连接查看哨兵相关信息，要想连接此高可用 redis，可使用官方的连接客户端。使用哨兵监控当主故障后会自动切换从为主，当主启动后就变成了从。至少要 3 哨兵和 3redis 节点才能允许挂一节点还能保证服务可用性。

下面关于 Redis 的文章您也可能喜欢，不妨参考下：

Ubuntu 14.04 下 Redis 安装及简单测试 http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101544.htm

Redis 主从复制基本配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-03/115610.htm

CentOS 7 下 Redis 的安装与配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-02/140363.htm

Ubuntu 14.04 安装 Redis 与简单配置 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-01/139075.htm

Ubuntu 16.04 环境中安装 PHP7.0 Redis 扩展 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135631.htm

Redis 单机 & 集群离线安装部署 http://www.linuxidc.com/Linux/2017-03/141403.htm

CentOS 7.0 安装 Redis 3.2.1 详细过程和使用常见问题 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135071.htm

Ubuntu 16.04 环境中安装 PHP7.0 Redis 扩展 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-09/135631.htm

Ubuntu 15.10 下 Redis 集群部署文档 http://www.linuxidc.com/Linux/2016-06/132340.htm

Redis 实战 中文 PDF http://www.linuxidc.com/Linux/2016-04/129932.htm

Redis 热迁移实战总结  http://www.linuxidc.com/Linux/2017-02/141083.htm

本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2017-05/143521.htm

正文完
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3台服务器Redis高可用哨兵模式实现 MongoDB MySQL NoSQL Oracle Oracle教程 Oracle数据库 PostgreSQL Redis高可用 数据库
发表至： 数据库技术
2022-01-22
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