巧用Redis实现低成本高可用方案设计

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。

成都创新互联公司服务项目包括镇原网站建设、镇原网站制作、镇原网页制作以及镇原网络营销策划等。多年来,我们专注于互联网行业,利用自身积累的技术优势、行业经验、深度合作伙伴关系等,向广大中小型企业、政府机构等提供互联网行业的解决方案,镇原网站推广取得了明显的社会效益与经济效益。目前,我们服务的客户以成都为中心已经辐射到镇原省份的部分城市,未来相信会继续扩大服务区域并继续获得客户的支持与信任!

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。 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</pre>

// [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。

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 </pre>

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(详解Redis发布订阅及客户端编程)。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]

    @   

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:

巧用Redis实现低成本高可用方案设计

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[HRedis]。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。


文末彩蛋

针对于上面所涉及到的知识点我总结出了有1到5年开发经验的程序员在面试中涉及到的绝大部分架构面试题及答案做成了文档和架构视频资料免费分享给大家(包括Dubbo、Redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分布式、高并发等架构技术资料),希望能帮助到您面试前的复习且找到一个好的工作,也节省大家在网上搜索资料的时间来学习,也可以关注我一下以后会有更多干货分享。

资料获取方式 QQ群搜索“708-701-457” 即可免费领取

巧用Redis实现低成本高可用方案设计
巧用Redis实现低成本高可用方案设计
巧用Redis实现低成本高可用方案设计


名称栏目:巧用Redis实现低成本高可用方案设计
转载源于:http://csdahua.cn/article/ipsohd.html
扫二维码与项目经理沟通

我们在微信上24小时期待你的声音

解答本文疑问/技术咨询/运营咨询/技术建议/互联网交流