?
redis主從復制的作用中有這么一句話“主從復制是高可用的基石”，那什么是高可用呢！高可用就是減少系統不能提供的時間，也就是常聽到的以6個9為基準。實現高可用必不可少的就是哨兵和集群。本文主要介紹哨兵機制。
?
前言
?
咔咔整理了一個路線圖，打造一份面試寶典，準備按照這樣的路線圖進行編寫文章，后期發現沒有補充到的知識點在進行添加。也期待各位伙伴一起來幫助補充一下。評論區見哦！
?
本文主要圍繞如下幾個方面介紹哨兵
-
哨兵介紹 -
哨兵配置 -
哨兵工作原理
本文實現環境
-
centos7.3 redis4.0 -
redis工作目錄 ?/usr/local/redis -
在虛擬機進行模擬操作
一、什么是哨兵
先簡單說幾句我們在配置主從復制時有一種情況就是主節點宕機了，誰來提供服務呢！
當主節點宕機后主從復制就沒有存在的意義了，數據為王的時代沒有了數據何談什么高可用。
這個時候就橫空出世了一位老大哥名叫哨兵，老大哥說這個問題我來幫你們處理。
既然主節點master作為老大不領你們玩了。我就從你們四個中間再挑選出來一位老大，然后你們跟著他玩。
等不帶你們玩的那個老大回來后他的身份就失效了，就不在是你們的老大了。他只能跟著我挑選出來的老大玩。
上邊這段對話過程就是我們配置哨兵的意義到底在哪，跟誰玩就是誰給誰數據，知道了哨兵的作用我們就在繼續。
「最后我們用專業術語來解釋一下什么是哨兵。」
哨兵，英文名sentinel,是一個分布式系統，用于對主從結構中的每一臺服務器進行監控，當主節點出現故障后通過投票機制來挑選新的主節點，并且將所有的從節點連接到新的主節點上。
二、哨兵的作用
上文中我們談到的對話過程就是哨兵的作用之一自動故障轉移。
談到作用肯定就是這個哨兵到底在工作中到底干了什么事情。我們先用比較干巴的概念描述一下，然后在下文的工作原理會一一談到。
哨兵的三個作用監控、通知、自動轉移故障
-
監控 -
監控誰？支持主從結構的工作一個是主節點一個是從節點，那肯定就是監控這倆個了。 -
監控主節點和從節點是否正常運行 -
檢測主節點是否存活，主節點和從節點運行情況
-
-
通知 -
哨兵檢測的服務器出現問題時，會向其他的哨兵發送通知，哨兵之間就相當于一個微信群，每個哨兵發現的問題都會發在這個群里。
-
-
自動故障轉移 -
當檢測到主節點宕機后，斷開與宕機主節點連接的所有從節點，在從節點中選取一個作為主節點，然后將其他的從節點連接到這個最新主節點的上。并且告知客戶端最新的服務器地址。
-
這里有一個注意點，哨兵也是一臺redis服務器，只是不對外提供任何服務。
配置哨兵時配置為單數。那么為什么配置哨兵服務器的數量為單數呢？帶著這個疑問你會在下文看到你想要的答案。
二、如何配置哨兵
1. 準備工作
這一章我們就開始配置哨兵，前期工作準備。下圖就是咔咔的準備工作。開啟8個客戶端，三個哨兵、一個主節點、倆個從節點、一個主節點客戶端、一個從節點客戶端。
2. sentinel.conf配置解讀
哨兵使用的配置文件是sentinel.conf
我們來對sentinel.conf配置信息進行解讀
但是大多數都是注釋，這里咔咔給大家提供一個命令來過濾這些無用信息 cat sentinel.conf | grep -v ‘#’ | grep -v ‘^$’
-
port 26379 ：對外服務端口號 -
dir /tmp：存儲哨兵的工作信息 -
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2：監控的是誰，名字可以自定義，后邊的2代表的是，如果有倆個哨兵判斷這個主節點掛了那這個主節點就掛了，通常設置為哨兵個數一半加一。 -
sentinel down-after-milliseconds mymaster 30000：哨兵連接主節點多長時間沒有響應就代表掛了。后邊30000是毫秒，也就是30秒。 -
sentinel parallel-syncs mymaster 1：這個配置項是指在故障轉移時，最多有多少個從節點對新的主節點進行同步。這個值越小完成故障轉移的時間就越長，這個值越大就意味著越 多的從節點因為同步數據而不可用。 -
sentinel failover-timeout mymaster 180000：在進行同步的過程中，多長時間完成算有效，系統默認值是3分鐘。
3. 開始配置
使用命令cat sentinel.conf | grep -v ‘#’ | grep -v ‘^$’ > ./data/sentinel-26379.conf把sentinel.conf過濾后的信息移到/usr/local/redis/conf下
然后打開sentinel-26379.conf修改信息存放目錄
然后快速的復制倆個哨兵配置文件，端口為26380和26381。sed ‘s/26379/26381/g’ sentinel-26379.conf > sentinel-26381.conf
測試主從復制處于正常工作狀態，啟動三臺redis服務器，端口分別為6379、6380、6381
查看主節點信息，是有倆臺從節點在連接著，端口分別為6380、6381。
這里有一個小小的點就是lag怎么一個是1一個是0呢！lag是延遲時間，我這里是本地測試所以會出現0的情況，使用云服務器是很少出現的。lag的值為0和1都屬于正常。
測試主節點添加一個hash值，hset kaka name kaka
分別從slave1和slave2獲取kaka的值，檢測主從復制是否正常運行。
經過測試我們的主從結構是正常運行的。
啟動一個哨兵redis-sentinel 26379-sentinel.conf
連接26379哨兵，主要是最后一行，監控的主節點名為mymaster，狀態正常，從節點有倆個，哨兵數量為1個
在來查看一下26379的哨兵配置信息，這個時候已經改動了
在啟動一個26380的哨兵，redis-sentinel 26380-sentinel.conf,這里注意一下最后一行多了一條信息，這個id就是我們26379配置文件新增的id
然后我們來到哨兵26379的客戶端，同樣也是新增的26380哨兵的id
這個時候我們在查看一下26379哨兵的配置文件，第一次查看配置文件是沒有配置26380哨兵的，第二次查看時配置了26380哨兵后添加的信息。
最后我們需要把哨兵客戶端3啟動起來，端口號為26381。啟動起來之后，我們的配置信息和服務端的信息也會改動，添加哨兵26380有的信息，哨兵26381也會有。
直到這里我們對哨兵的配置就結束了，接下來我們把主節點master給宕掉
等待30秒后我們來到26379哨兵的客戶端，這里新增了一些信息，那么這些信息都做了什么呢！讓我們細細道來。
這里邊的信息我們先需要知道幾個
-
+sdown ：這個信息后是指三個哨兵里邊有一個認為主節點宕機了 -
+odown：這個信息是指其他倆個哨兵去連接了一下主節點，發現確實是主節點宕機了 -
然后發起了一輪投票，這里咔咔使用的是redis4.0，版本之間這塊信息有點差異 -
+switch-master mymaster 127.0.0.1 6379 127.0.0.1 6380：直到這里是哨兵發起投票的結果，推選端口為6380的redis為主節點 -
+slave slave 127.0.0.1:6381 127.0.0.1 6381 @ mymaster 127.0.0.1 6380：這里就把端口為6381與6379和新的主節點6380做了一個連接 -
+sdown slave 127.0.0.1:6379 127.0.0.1 6379 @ mymaster 127.0.0.1 6380：最后一句是端口為6379的還是沒有上線，于是給踢下線
當我們在重新把6379的redis服務器上線后，就可以看到哨兵服務端響應了倆句。一句是去除6379的下線。最后一句就是重連6379到新的主節點上。
這個時候主節點就是6380了，在6380的redis客戶端設置值，檢測主從復制是否正常工作。
在新的主節點6380添加list類型
在6379和6381獲取這個值，至此呢！我們的哨兵模式就配置完成了。
三、哨兵工作原理
配置完哨兵后，就需要對其工作原理進行解析了，只有知道其工作流程，才能對哨兵有更好的理解。
本文講解原理沒有那么干巴！讓你可以把一篇技術文章當故事去看。
進入正題，哨兵作用是監控、通知、故障轉移。那么工作原理也是圍繞這三點來講的。
1. 監控工作流程
-
哨兵發送info指令，并且保存所有哨兵狀態，主節點和從節點的信息 -
主節點會記錄redis實例的信息，主節點記錄的信息跟哨兵記錄的信息看起來是一樣的，實際上還是有點區別哈。 -
哨兵會根據在主節點拿到的從節點信息，給對應的從節點也發送info指令 -
接著哨兵2來了，同樣的也會改主節點發送info指令，并且建立cmd連接 -
這個時候哨兵2也會保存跟哨兵1一樣的信息，只不過是保存的哨兵信息是2個。 -
這個時候為了每個哨兵的信息都一致它們之間建立了一個發布訂閱。為了哨兵之間的信息長期對稱它們之間也會互發ping命令。 -
當再來一個哨兵3時，也會做同樣的事情，給主節點和從節點發送info。并且跟哨兵1和哨兵2建立連接。
2. 通知工作流程
Sentinel會給主從的所有節點發送命令獲取其狀態，并且會把信息發布到哨兵的訂閱里。
3. 故障轉移原理（本文重點）
-
哨兵會一直給主節點發送publish sentinel ：hello，直到哨兵報出sdown，這個詞這會是有不是有點熟悉了。沒錯就是我們上文中把主節點斷開后哨兵服務端報出的信息。哨兵報出主節點sdown后還沒有完，哨兵還會往內網里發布消息說明這個主節點掛了。發送的指令是sentinel is-master-down-by-address-port -
其余的哨兵接收到指令后，主節點掛了嗎？讓我去看看到底掛沒掛。發送的信息也是hello。其余的哨兵也會發送他們收到的信息并且發送指令sentinel is-master-down-by-address-port到自己的內網，確認一下第一個發送sentinel is-master-down-by-address-port的哨兵說你說的對，這個家伙確實掛了。當所有人都認為主節點掛了后就會修改其狀態為odown。當一個哨兵認為主節點掛了標記的是sdown，當半數哨兵都認為掛了其標記的狀態是odown。這也就是配置哨兵為什么配置單數的原因。 -
對于一個哨兵認為主節點掛了稱之為主觀下線，半數哨兵認為主節點掛了稱之為客官下線。 -
一旦被認為主節點客官下線后，哨兵就會進行下一步操作
?
這時哨兵已經檢測到問題所在了，那么到底是那個哨兵去負責推選新的主節點呢！不能是張三也去，李四也去，王五也去，這樣就亂套了、于是就需要在所有的哨兵里選出領頭的，那么是如何選的呢！請看下圖。
?
這個時候呢！五個sentinel就在一起開會了，所有的哨兵都在一個內網中，然后他們會做一件事情就是五個sentinel會同時發送指令sentinel is-master-down-by-address-port并且攜帶上自己競選次數和runid。
每個sentinel既是參選者也是投票者，每個sentinel都有一票，信封就代表自己的投票權。
當sentinel1和sentinel4同時把指令發送到群里準備競選時，sentinel2這個時候就說我先接到誰的指令就把票投給誰。假如sentinel1發的早，那么sentinel2的票就會投給sentinel1。
按照這樣的規則一直發起投票直到有一個sentinel的票數為總sentinel數量的一半之多。假設說是sentinel1的票數滿足總哨兵數量的一半之多后，sentinel1就會當選。這個時候就進行到了下一個階段。
在上邊哨兵已經選出了sentinel1為代表去所有的從節點找出一個作為主節點。這個挑選主節點不是隨便拿一個是有一定的規則的。
先把不在線的干掉
響應慢的干掉，sentinel會給所有的redis發送信息，響應速度慢的就會被干掉
與原主節點斷開時間最久的干掉，這里由于演示不夠用了，所有新增了一個slave5，沒有任何意義哈！
以上三個點都判斷結束后還有salve4和slave5，就會根據優先原則來進行篩選。
-
首先會根據優先級，如果優先級一樣在進行其他判斷 -
判斷offset偏移量，判斷數據同步性，假如說slave4的offset為90 ?slave5偏移量為100 ?那么哨兵就會認為slave4的網絡是不是有問題啊！于是就會選slave5為新的主節點。那如果說是slave4和slave5的offset相同呢！還有最后一個判斷 -
最后一步就是判斷runid了，也就是職場中的論資排輩了，也就說根據runid的創建時間來判斷，時間早的上位。
選出新的主節點后就要對所有的節點發送指令了。
四、總結
關于哨兵的所有知識點就已經說完了，本文最重要的就是哨兵的工作原理了。我們在簡單的梳理一下其工作原理。
-
首先進行監控，并且所有的哨兵同步信息
-
哨兵向訂閱里邊發布信息
-
故障轉移
-
哨兵發現主節點下線 -
哨兵開啟投票競選負責人 -
由負責人推選新的主節點 -
新的主節點斷開原主節點，并且其他的從節點連接新的主節點，原主節點上線后作為從節點連接。
-
