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Redis 哨兵模式学习笔记

news 来源：原创 2025/6/25 13:52:39

Redis 哨兵模式学习笔记

一、核心概念

Redis 哨兵模式（Redis Sentinel）是 Redis 官方提供的高可用解决方案，主要用于监控 Redis 主从集群，自动检测主节点故障，并实现故障转移，确保服务的连续性，避免单点故障。

二、原理详解

（一）监控（Monitoring）

哨兵节点通过向主节点和从节点定期发送PING命令来监控其健康状态，默认每 1 秒发送一次。
若在down-after-milliseconds（默认 30 秒）内未收到节点的有效响应（PONG），哨兵会将该节点标记为主观下线（SDOWN）。主观下线仅代表单个哨兵的判断，并不意味着节点真的不可用。

（二）通知（Notification）

当一个哨兵判断主节点为主观下线后，会通过发布 / 订阅（PUBLISH/SUBSCRIBE）机制向其他哨兵发送消息，询问是否也认为该主节点下线。
当同意主节点下线的哨兵数量达到配置的quorum（仲裁数量）时，主节点会被标记为客观下线（ODOWN）。
此时，哨兵会通过发布 / 订阅机制通知所有相关节点和客户端主节点已下线的消息。

（三）自动故障转移（Automatic Failover）

领导者选举：多个哨兵会进行领导者选举，采用 Raft 算法，最先达到半数以上支持的哨兵成为领导者，负责后续的故障转移操作。
新主选举：领导者哨兵从原主节点的从节点列表中，按照以下规则选举新的主节点：

首先选择优先级（replica-priority，值越小优先级越高，默认为 100，设置为 0 则排除在选举外）最高的从节点；
若优先级相同，选择复制偏移量（master_repl_offset，表示从节点复制主节点数据的进度，偏移量越大说明数据越新）最大的从节点；
若仍相同，则选择运行 ID（runid，每个 Redis 节点启动时生成的唯一标识）较小的从节点。

故障转移执行：

领导者哨兵向选中的从节点发送SLAVEOF NO ONE命令，将其提升为新的主节点；
然后向其他从节点发送SLAVEOF 命令，让它们开始复制新主节点的数据；
最后，当原主节点恢复后，将其设置为新主节点的从节点。

三、工作流程

（一）启动阶段

部署 Redis 主从集群，包括 1 个主节点和多个从节点，并配置好主从复制关系。
部署多个哨兵节点（建议至少 3 个且为奇数个，防止脑裂），每个哨兵节点通过配置文件中的sentinel monitor 指令，指定要监控的主节点信息及仲裁数量。

例如：sentinel monitor mymaster 192.168.1.100 6379 2，表示监控名为mymaster，IP 为192.168.1.100，端口为6379的主节点，仲裁数量为 2。

（二）运行与监控阶段

哨兵节点启动后，会与被监控的主从节点建立连接，定期发送PING命令进行健康检查，并通过INFO命令获取节点的复制状态、角色等信息。
哨兵节点之间通过发布 / 订阅机制，在__sentinel__:hello频道上交换彼此的信息（包括 IP、端口、运行 ID 等），建立通信网络。

（三）故障检测阶段

当某个哨兵节点发现主节点在down-after-milliseconds时间内未响应PING命令，将其标记为主观下线，并通过SENTINEL is-master-down-by-addr命令向其他哨兵询问对该主节点状态的判断。
当同意主节点主观下线的哨兵数量达到quorum时，主节点被标记为客观下线，触发故障转移流程。

（四）故障转移阶段

多个哨兵进行领导者选举，选举出的领导者负责执行故障转移。
领导者按照选举规则确定新的主节点，并向其发送SLAVEOF NO ONE命令，使其成为主节点。
领导者向其他从节点发送SLAVEOF命令，让它们开始复制新主节点的数据。
当原主节点恢复后，领导者会将其设置为新主节点的从节点，整个集群恢复到正常的主从状态。

四、配置与使用要点

哨兵配置文件：除了sentinel monitor指令，还需关注以下参数，合理配置以平衡性能和可用性：

down-after-milliseconds（主观下线超时时间）
failover-timeout（故障转移超时时间）
parallel-syncs（故障转移时同时同步数据的从节点数量）

客户端适配：客户端需要连接哨兵节点，通过sentinel.master_for(‘master-name’)等方法获取主节点信息进行读写操作，实现故障转移后的自动重连。
监控与报警：建议对哨兵节点和 Redis 主从节点进行监控，设置合理的报警阈值，及时发现并处理潜在问题。

如果你还希望对这份笔记在内容深度、格式排版上做调整，或是补充更多案例，都能随时和我说。

五，示例

1.环境准备

主机	描述
192.168.10.101	哨兵模式
192.168.10.102	哨兵模式
192.168.10.103	哨兵模式
192.168.10.104	master
192.168.10.105	slave
192.168.10.106	slave

2.部署redis主从模式

该操作在104 105 106三台主机上操作

# 安装Redis编译依赖：GCC编译器和zlib开发库
[root@master ~]# dnf -y install gcc zlib-devel# 解压Redis源码包（假设已下载redis-6.2.4.tar.gz）
[root@master ~]# tar xf redis-6.2.4.tar.gz # 进入Redis源码目录
[root@master ~]# cd redis-6.2.4# 编译并安装Redis到指定目录：
# 1. make - 编译Redis源码（生成可执行文件）
# 2. make PREFIX=/usr/local/redis/ install - 将编译结果安装到指定目录
#    PREFIX参数指定安装路径，默认会创建bin、etc、lib等子目录
[root@master redis-6.2.4]# make && make PREFIX=/usr/local/redis/ install
[root@master redis-6.2.4]# cp redis.conf /etc/redis/6379.conf  ###复制这个配置文件到我们自己创建的配置文件内 也可以直接使用自带的初始化脚本执行
[root@master bin]# ln -s /usr/local/redis/bin/* /usr/local/bin/  ###链接文件方便操作[root@master bin]# vim /etc/redis/6379.conf # 绑定Redis服务监听的IP地址
# 127.0.0.1允许本地回环访问，192.168.10.104允许外部网络访问（请替换为实际服务器IP）
bind 127.0.0.1 192.168.10.104 ###ip是本地自己主机ip# 以守护进程方式运行（后台运行）
# yes表示启用，no表示前台运行（调试模式）
daemonize yes ###开启守护进程# 指定Redis进程ID文件位置
# 用于systemd或脚本管理Redis进程状态
pidfile /var/run/redis_6379.pid  ###进程文件# 设置日志级别（从低到高：debug、verbose、notice、warning）
# notice：适合生产环境，记录重要事件但不包含调试信息
loglevel notice  ###日志级别格式# 指定日志文件路径
# 生产环境建议输出到单独日志文件，便于监控和分析
logfile "/var/log/redis_6379.log"  ###日志文件

2.1配置使用systemctl的方式启动

在104.105.106主机上操作

# 编辑Redis的systemd服务配置文件
[root@master bin]# vim /lib/systemd/system/redis.service# [Unit]部分：定义服务的元数据和依赖关系
[Unit]
# 服务描述信息，会在systemctl命令的输出中显示
Description=Redis
# 确保在网络服务启动后再启动Redis
After=network.target# [Service]部分：定义服务的启动方式和行为
[Service]
# Type=forking表示服务会以守护进程方式启动（后台运行）
Type=forking
# 指定启动Redis服务的命令，使用配置文件6379.conf
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-server  /etc/redis/6379.conf# [Install]部分：定义服务的安装信息
[Install]
# WantedBy=multi-user.target表示服务会在多用户模式下被启动WantedBy=multi-user.target

2.2在两台从主机（105.106）配置文件添加主库


[root@slave01 ~]# vim /etc/redis/6379.conf # 设置该Redis实例为从节点，并指定主节点的IP和端口
# 192.168.10.104：主节点的IP地址（需替换为实际主节点IP）
# 6379：主节点的端口号
replicaof 192.168.10.104 6379

在主库上查看信息

# 连接到本地 Redis 服务（默认端口 6379）
[root@master bin]# redis-cli 
# 查看 Redis 复制状态信息
127.0.0.1:6379> info replication# 复制信息部分
# Replication# 当前节点角色：master（主节点）
role:master# 已连接的从节点数量：2 个
connected_slaves:2# 从节点 0 详情
slave0:ip=192.168.10.106,port=6379,state=online,offset=336,lag=0
# ip：从节点 IP 地址
# port：从节点端口
# state：连接状态（online 表示正常）
# offset：从节点复制偏移量（与主节点同步的字节数）
# lag：从节点与主节点的延迟（0 表示实时同步）# 从节点 1 详情
slave1:ip=192.168.10.105,port=6379,state=online,offset=336,lag=0# 主节点故障转移状态：无故障转移正在进行
master_failover_state:no-failover# 当前主节点的复制 ID（唯一标识当前主节点）
master_replid:87dfed6005aebc39274a5f5ff8365bc652d1c62f# 上一个主节点的复制 ID（初始值为全 0，表示没有历史主节点）
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000# 主节点当前的复制偏移量（主节点写入的总字节数）
master_repl_offset:336# 第二个复制 ID 的偏移量（-1 表示未使用）
second_repl_offset:-1# 复制积压缓冲区状态：1 表示启用
repl_backlog_active:1# 复制积压缓冲区大小：1MB（默认值）
repl_backlog_size:1048576# 复制积压缓冲区中第一个字节的偏移量
repl_backlog_first_byte_offset:1# 复制积压缓冲区中历史数据的长度（当前为 336 字节）
repl_backlog_histlen:336

3.部署哨兵模式（在主从模式基础上）

以下操作在三台sentinel上操作（101.102.103）

# 安装Redis编译依赖：GCC编译器和zlib开发库（用于编译Redis源码）
[root@sentinel01 ~]# dnf -y install gcc zlib-devel# 列出当前目录文件，确认Redis源码包已下载
[root@sentinel01 ~]# ls
anaconda-ks.cfg  redis-6.2.4.tar.gz# 解压Redis源码包（-x: 解压，-f: 指定文件）
[root@sentinel01 ~]# tar xf redis-6.2.4.tar.gz # 编译并安装Redis到指定目录：
# 1. make - 编译Redis源码（生成可执行文件）
# 2. make PREFIX=/usr/local/redis install - 将编译结果安装到指定目录
#    PREFIX参数指定安装路径，默认会创建bin、etc、lib等子目录
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# make && make PREFIX=/usr/local/redis install# 查看上一条命令的退出状态（0表示成功，非0表示失败）
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# echo $?
0# 创建Redis配置文件目录（用于存放配置文件）
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# mkdir /etc/redis# 复制Redis配置模板到指定路径，并命名为6379.conf（端口号为6379）
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# cp redis.conf /etc/redis/6379.conf
# 编辑哨兵节点配置文件（默认端口6379）
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# vim /etc/redis/6379.conf # 以守护进程方式运行（后台运行）
# yes表示启用，no表示前台运行（调试模式）
daemonize yes# 绑定监听地址（0.0.0.0表示监听所有可用网络接口）
# 注意：生产环境建议仅绑定内网IP，避免公网暴露
bind 0.0.0.0# 配置哨兵监控主节点
# sentinel monitor <master-name> <master-ip> <master-port> <quorum>
# 192.168.10.104：主节点IP地址
# 6379：主节点端口
# 2：仲裁数量（至少2个哨兵同意主节点下线才触发故障转移）sentinel monitor mymaster 192.168.10.104 6379 2

在三台sentinel上配置systemd

# 创建Redis Sentinel的systemd服务配置文件
[root@sentinel01 redis-6.2.4]# vim /lib/systemd/system/redis.service# 服务元数据定义
[Unit]
Description=Redis Sentinel  # 服务描述信息
After=network.target        # 依赖网络服务，确保网络就绪后启动# 服务运行配置
[Service]
Type=forking                # 指定服务类型为后台守护进程（对应daemonize yes）
ExecStart=/usr/local/redis/bin/redis-sentinel /etc/redis/6379.conf  # 启动命令# 服务安装配置
[Install]
WantedBy=multi-user.target  # 多用户模式下自动启动（默认运行级别）

验证

###关闭redis104
[root@master bin]# systemctl stop redis###查看106状态
127.0.0.1:6379> info replication
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=192.168.10.105,port=6379,state=online,offset=21084,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:39670352f4288dbc79e39de4f5671b26e7e5804f
master_replid2:87dfed6005aebc39274a5f5ff8365bc652d1c62f
master_repl_offset:21368
second_repl_offset:17498
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:21368
####故障转移完成106成为新的master