一、基本概念

• 由于对Redis的许多概念都有不同的名词解释，所以在介绍Redis Sentinel之前，先对几个名词进行说明，这样便于在后面的介绍中达成一 致，如下图所示

• Redis Sentinel是Redis的高可用实现方案，在实际的生产环境中，对提高整个系统的高可用性是非常有帮助的

二、主从复制的问题

• Redis的主从复制模式可以将主节点的数据改变同步给从节点，这样从节点就可以起到两个作用： 第一，作为主节点的一个备份，一旦主节点出了故障不可达的情况，从节点可以作为后备“顶”上来，并且保证数据尽量不丢 失（主从复制是最终一致性）
• 第二，从节点可以扩展主节点的读能力，一 旦主节点不能支撑住大并发量的读操作，从节点可以在一定程度上帮助主节点分担读压力

三、故障转移演示

• Redis主从复制模式下，一旦主节点出现了故障不可达，需要人工干预进行故障转移，无论对于Redis的应用方还是运维方都带来了很大的不便 对于应用方来说无法及时感知到主节点的变化，必然会造成一定的写数据丢失和读数据错误，甚至可能造成应用方服务不可用
• 对于Redis的运维方来说，整个故障转移的过程是需要人工来介入的，故障转移实时性和准确性上 都无法得到保障

故障转移演示

• 下面展示了一个1主2从的Redis主从复制模式下的 主节点出现故障后，是如何进行故障转移的，过程如下所示
• ①如下图所示，主节点发生故障后，客户端（client）连接主节点失败，两个从节点与主节点连接失败造成复制中断

• ②如下图所示，如果主节点无法正常启动，需要选出一个从节点 （slave-1），对其执行slaveof no one命令使其成为新的主节点

• ③如下图所示，原来的从节点（slave-1）成为新的主节点后，更新应 用方的主节点信息，重新启动应用方

• ④如下图所示，客户端命令另一个从节点（slave-2）去复制新的主节 点（new-master）

• ⑤如下图所示，待原来的主节点（old master）恢复后，让它去复制新的主节点

• 上述处理过程就可以认为整个服务或者架构的设计不是高可用的，因为整个故障转移的过程需要人介入。考虑到这点，有些公司把上述流程自动化了，但是仍然存在如下问题： 第一，判断节点不可达的机制是否健全和标准
• 第二，如果有多个从节点，怎样保证只有一个被晋升为主节点
• 第三， 通知客户端新的主节点机制是否足够健壮

四、Redis Sentinel的高可用性

• 当主节点出现故障时，Redis Sentinel能自动完成故障发现和故障转移， 并通知应用方，从而实现真正的高可用
• 注意：Redis2.6版本提供Redis Sentinel v1版本，但是功能性和健壮性都有一些问题，如果想使用Redis Sentinel的话，建议使用2.8以上版本，也就是v2版本的Redis Sentinel
• 工作原理： Redis Sentinel是一个分布式架构，其中包含若干个Sentinel节点和Redis数据节点，每个Sentinel节点会对数据节点和其余Sentinel节点进行监控，当它发现节点不可达时，会对节点做下线标识
• 如果被标识的是主节点，它还会和其他Sentinel节点进行“协商”，当大多数Sentinel节点都认为主节点不可达时，它们会选举出一个Sentinel节点来完成自动故障转移的工作，同时会将这个变化实时通知给Redis应用方
• 整个过程完全是自动的，不需要人工来介入，所以这套方案很有效地解决了Redis的高可用问题

• 从逻辑架构上看，Sentinel节点集合会定期对所有节点进行监控，特别是对主节点的故障实现自动转移

Redis Sentinel故障转移演示

• 下面以1个主节点、2个从节点、3个Sentinel节点组成的Redis Sentinel为例子进行说明，拓扑结构如下图所示：

• 整个故障转移的处理逻辑有下面4个步骤：
• ①如下图所示，主节点出现故障，此时两个从节点与主节点失去连接，主从复制失败

• ②如下图所示，每个Sentinel节点通过定期监控发现主节点出现了故 障

• ③如下图所示，多个Sentinel节点对主节点的故障达成一致，假设此处选举出sentinel-3节点作为领导者负责故障转移

• ④如下图所示，Sentinel领导者节点执行了故障转移，整个过程和上面“三”中介绍的是完全一致的，只不过是自动化完成的

• 故障转移后整个Redis Sentinel的拓扑图如下所示

五、Redis Sentinel的几个功能

• 通过上面介绍的Redis Sentinel逻辑架构以及故障转移的处理，可以看出Redis Sentinel具有以下几个功能： 监控：Sentinel节点会定期检测Redis数据节点、其余Sentinel节点是否 可达
• 通知：Sentinel节点会将故障转移的结果通知给应用方
• 主节点故障转移：实现从节点晋升为主节点并维护后续正确的主从关系
• 配置提供者：在Redis Sentinel结构中，客户端在初始化的时候连接的 是Sentinel节点集合，从中获取主节点信息