有道無術，術尚可求，有術無道，止于術。

本系列Redis 版本 7.2.5

源碼地址：https://gitee.com/pearl-organization/study-redis-demo

1. 概述

官方文檔

主從復制模式常用于數據備份和讀寫分離，當主節點故障時，需要人工干預來處理主節點故障和從節點的升級，在實際應用中，可用性并不高。

Redis 提供了基于哨兵（Sentinel）的高可用解決方案，Sentinel是一個運行在特殊模式下的 Redis 服務端，本身不存儲任何數據，而是作為主從復制模式下的監控和管理工具。當主節點出現故障時，可以提供自動故障轉移功能，從而保證 Redis 服務的連續性和穩定性。

核心功能：

• 監控：持續檢查主節點和從節點實例是否按預期工作
• 通知：可以通過 API 通知系統管理員或其他計算機程序，被監控的Redis實例出現問題
• 自動故障轉移：如果主節點未按預期工作，啟動故障轉移過程，將其中一個從節點被提升為主節點，其他的從節點重新配置使用新的主節點，并且通知在連接時使用的新地址
• 配置中心：客戶端通過連接哨兵來獲得當前Redis服務的主節點地址

2. 工作原理

2.1 監控

Redis Sentinel 在啟動完成后，首先需要連接到到主從節點進行監控：

在 Sentinel 配置文件中，首先需要配置主節點的地址，首次上線時，會根據該地址連接到主節點，并定期（通常是每1秒）向主節點發送 PING 命令來檢查其狀態。

Sentinel 連接到主節點后，還會通過 INFO 命令獲取所有從節點的地址信息，建立和從節點的連接，并同樣采用心跳機制進行狀態檢查。

多個 Sentinel 節點之間，也需要進行通信，會在主節點中建立一個 __sentinel__:hello 專用通道，利用發布訂閱機制進行數據交互。可以使用可視化工具查看：

2.2 標記下線

當某個 Sentinel 節點發送 PING 命令后，主節點在規定的時間內沒有響應，則會標記為主觀下線（Subjectively Down）狀態，其他 Sentinel 節點同樣也會檢測到主節點下線，并標記為主觀下線。當主節點被足夠數量的 Sentinel 節點都標記為 S_DOWN ，則標記為客觀下線（Objectively Down）狀態。

在 sentinel monitor 配置項中，可以設置主節點被多少個 Sentinel 標記為 S_DOWN 時，則標記為O_Down：

sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

從主觀下線到客觀下線，需要多個哨兵達成一致意見，才能認為主節點客觀上已經宕掉，這一步驟是為了防止單個 Sentinel 節點的誤判。

2.3 哨兵領袖

當主節點被判定為客觀下線后，哨兵節點之間會進行投票選舉，以選出哨兵領袖（Leader Sentinel），負責后續的故障轉移工作。

整個選舉過程基于 Raft 算法，當半數以上的哨兵投票通過后就認定該哨兵為哨兵領袖，所以一般將哨兵數量部署為單數，避免腦裂。

2.4 新的主節點

Leader Sentinel 會在從節點中，選擇一個新的主節點，選擇的標準一般有：

• 響應速度，慢的就會被優先過濾掉，說明健壯性不夠
• 節點配置的優先級，優先級越高，越容易被選中
• 數據偏移量，偏移量越大，說明數據復制的完整度越高
• 節點創建時間，越早創建的節點，會優先選擇（ 根據RunId 排序）

選出新的主節點后，Leader Sentinel 會調用 REPLICAOF 命令將選出的新節點升級為主節點，其他的從節點更新配置信息，并連接到新的主節點，并確保和新主節點之間的數據同步。

2.5 通知更新

Leader Sentinel 通過發布訂閱通知其他哨兵節點，還可以通過 API 或者腳本發送通知，報告集群的狀態變化和故障情況。

3. 搭建演示

數據節點直接使用之前搭建的一主兩從環境，在此基礎上搭建三個哨兵節點，簡要部署架構圖如下：

所有節點網絡訪問地址如下 ：

• 主節點：192.168.56.101:6379
• 從節點一：192.168.56.102:6379
• 從節點二：192.168.56.103:6379
• 哨兵節點一：192.168.56.104:26379
• 哨兵節點二：192.168.56.105:26379
• 哨兵節點三：192.168.56.106:26379

3.1 安裝

Redis 7.x 系列【2】單機部署
Redis 7.x 系列【21】主從復制

Redis Sentinel也是一個特殊的 Redis 服務端，安裝方法和普通的 Redis 一樣，參考上面的文檔，在三臺哨兵服務器上安裝即可。

3.2 修改配置

接下來需要修改所有哨兵節點的配置文件，首先從源碼中將 sentinel.conf 配置文件復制到配置目錄：

[root@localhost /]# mkdir /etc/redis
[root@localhost /]# cp ~/redis-7.2.5/sentinel.conf /etc/redis/
[root@localhost bin]# vim sentinel.conf

三個哨兵節點都需要修改配置，首先允許后臺啟動：

daemonize yes

配置當前監控的主節點的名稱、IP、端口，以及進行故障轉移的最少的投票數：

sentinel monitor mymaster 192.168.56.101 6379 2

如果主從節點設置了密碼，還需要配置主節點名稱、認證密碼 （主從密碼需要保持一致）：

sentinel auth-pass mymaster 123456

可以配置 Sentinel 節點的密碼（其他哨兵節點的密碼需要保持一致）：

requirepass entinel123456

3.3 啟動

這里直接使用命令啟動，先啟動所有主從復制節點，再啟動所有哨兵節點：

[root@localhost bin]# cd /usr/local/bin
[root@localhost bin]# ./redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

3.4 測試

使用 ./redis-cli 連接任一哨兵節點：

[root@localhost bin]# ./redis-cli -p 26379
127.0.0.1:26379> auth sentinel123456
OK

輸入 info sentinel 查看所有哨兵信息，可以看到當前連接的主節點地址為 192.168.56.101:6379 ，以及從節點和哨兵節點的數量：

127.0.0.1:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_tilt_since_seconds:-1
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.56.101:6379,slaves=2,sentinels=3

在主節點服務器上，直接 kill 掉主節點進程：

[root@localhost bin]# ps -ef | grep redis
root     16305     1  0 01:05 ?        00:00:29 ./redis-server *:6379
root     19902 19252  0 11:18 pts/2    00:00:00 grep --color=auto redis
[root@localhost bin]# kill 16305

再次執行 info sentinel 命令，可以看到主節點地址變成了 192.168.56.102:6379 ，自動進行了故障轉移，并選舉了新的主節點（當之前下線的主節點重新連接后，會降級為從節點）：

127.0.0.1:26379> info sentinel
# Sentinel
sentinel_masters:1
sentinel_tilt:0
sentinel_tilt_since_seconds:-1
sentinel_running_scripts:0
sentinel_scripts_queue_length:0
sentinel_simulate_failure_flags:0
master0:name=mymaster,status=ok,address=192.168.56.102:6379,slaves=3,sentinels=3

查看 sentinel.conf 配置文件，可以看到自動更新了主節點：

還會自動更新從節點 redis.conf 配置文件：