巧用Redis實現低成本高可用方案設計
關於Redis高可用方案，看到較多的是keepalived、zookeeper方案。 keepalived是主備模式，意味著總有一臺浪費著。zookeeper工作量成本偏高。 本文主要介紹下使用官方sentinel做redis高可用方案的設計。
Redis Sentinel
Sentinel介紹
Sentinel是Redis官方為叢集提供的高可用解決方案。 在實際專案中可以使用sentinel去做redis自動故障轉移，減少人工介入的工作量。另外sentinel也給客戶端提供了監控訊息的通知，這樣客戶端就可根據訊息型別去判斷伺服器的狀態，去做對應的適配操作。
下面是Sentinel主要功能列表：
- Monitoring：Sentinel持續檢查叢集中的master、slave狀態，判斷是否存活。
- Notification：在發現某個redis例項死的情況下，Sentinel能通過API通知系統管理員或其他程式指令碼。
- Automatic failover：如果一個master掛掉後，sentinel立馬啟動故障轉移，把某個slave提升為master。其他的slave重新配置指向新master。
- Configuration provider：對於客戶端來說sentinel通知是有效可信賴的。客戶端會連線sentinel去請求當前master的地址，一旦發生故障sentinel會提供新地址給客戶端。
Sentinel配置
Sentinel本質上只是一個執行在特殊模式下的redis伺服器，通過不同配置來區分提供服務。 sentinel.conf配置：
// [監控名稱] [ip] [port] [多少sentinel同意才發生故障轉移]
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
// [監控名稱] [Master多少毫秒後不迴應ping命令，就認為master是主觀下線狀態]
sentinel down-after-milliseconds mymaster 60000</pre>
// [故障轉移超時時間]
sentinel failover-timeout mymaster 180000
//[在執行故障轉移時,最多可以有多少個從伺服器同時對新的主伺服器進行同步]
sentinel parallel-syncs mymaster 1
sentinel需要使用redis2.8版本以上，啟動如下：
redis-sentinel sentinel.conf
啟動後Sentinel會：
- 以10秒一次的頻率，向被監視的master傳送info命令，根據回覆獲取master當前資訊。
- 以1秒一次的頻率，向所有redis伺服器、包含sentinel在內傳送PING命令，通過回覆判斷伺服器是否線上。
- 以2秒一次的頻率，通過向所有被監視的master，slave伺服器傳送包含當前sentinel，master資訊的訊息。
另外建議sentinel至少起3個例項以上，並配置2個例項同意即可發生轉移。 5個例項，配置3個例項同意以此類推。
故障轉移訊息接收的3種方式
Redis伺服器一旦傳送故障後，sentinel通過raft演算法投票選舉新master。 故障轉移過程可以通過sentinel的API獲取/訂閱接收事件訊息。
指令碼接收
//當故障轉移期間，可以指定一個“通知”指令碼用來告知系統管理員，當前叢集的情況。
//指令碼被允許執行的最大時間為60秒，如果超時，指令碼將會被終止(KILL)
sentinel notification-script mymaster /var/redis/notify.sh
//故障轉移期之後，配置通知客戶端的指令碼.
sentinel client-reconfig-script mymaster /var/redis/notifyReconfig.sh </pre>
客戶端直接接收
Sentinel的故障轉移訊息通知使用的是redis釋出訂閱(詳解 Redis釋出訂閱及客戶端程式設計 )。就是說在故障轉移期間所有產生的事件資訊，都通過頻道(channel)釋出出去。比如我們加臺slave伺服器，sentinel監聽到後會釋出加slave的訊息到"+slave"頻道上，客戶端只需要訂閱"+slave"頻道即可接收到對應訊息。
其訊息格式如下：
[例項型別] [事件伺服器名稱] [伺服器ip] [伺服器埠] @[master名稱] [ip] [埠]
<instance-type> <name> <ip> <port> @ <master-name> <master-ip> <master-port>
通知訊息格式示例：
*//訂閱型別， *即訂閱所有事件訊息。 -sdown//訊息型別 slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ mymaster 127.0.0.1 6381
訂閱訊息示例：
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("*");
}
服務間接接收
這種方式在第二種基礎上擴充套件了一層，即應用端不直接訂閱sentinel。 單獨做服務去幹這件事情，然後應用端提供API供這個服務回撥通知。 這樣做的好處在於：
- 減少應用端監聽失敗出錯的可能性。
- 應用端由主動方變成被動方，降低耦合。
- 效能提高，輪詢變回調。
- 獨立成服務可擴充套件性更高。
比如：
1：以後換掉sentinel，我們只需要動服務即可，應用端無需更改。
2：可以在服務內多增加一層守護執行緒去主動拉取redis狀態，這樣可確保即使sentinel不生效，也能及時察覺redis狀態，並通知到應用端。 當然這種情況很極端，因為sentinel配的也是多節點，同時掛的機率非常小。
示例：
應用端提供回撥API，在這個API邏輯下去重新整理記憶體中的Redis連線。
http://127.0.0.1/redis/notify.api
獨立服務監控到狀況後，呼叫API通知應用端：
httprequest.post("http://127.0.0/redis/notify.api");
整體設計
推薦使用第三種，其整體流程圖如下：
總結
各種sentinel通知訊息型別見官方文件，專案中使用的redis客戶端在github上[ HRedis ]。本文分享了樓主在專案中做Redis高可用的經驗，希望對大家有所幫助。 在人力物力滿足的情況下還是推薦使用zookeeper方案的。 只有三五杆槍的情況下也就退而求其次，利用最小成本滿足需求並保留可擴充套件性。
相信沒有最好的架構，只有更合適的架構。
喜歡這篇文章的朋友可以點個喜歡，也可以關注一下我的個人專題：Java成長之路
針對於上面所涉及到的知識點我總結出了有1到5年開發經驗的程式設計師在面試中涉及到的絕大部分架構面試題及答案做成了文件和架構視訊資料免費分享給大家（包括Dubbo、Redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分散式、高併發等架構技術資料），希望能幫助到您面試前的複習且找到一個好的工作，也節省大家在網上搜索資料的時間來學習，也可以關注我一下以後會有更多幹貨分享。
資料獲取方式： QQ群搜尋“708-701-457” 即可免費領取
