哨兵服务器？哨兵模式有什么用

玩转Redis的高可用(主从、哨兵、集群)

所谓的高可用，也叫 HA（High Availability），是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它是保证系统SLA的重要指标。Redis高可用的主要有三种模式：主从模式，哨兵模式和集群模式。

Redis提供了 Redis提供了复制(replication)功能，当一台 redis数据库中的数据发生了变化，这个变化会被自动地同步到其他的 redis机器上去。

Redis多机器部署时，这些机器节点会被分成两类，一类是主节点（master节点），一类是从节点（slave节点）。一般主节点可以进行读、写操作，而从节点只能进行读操作。一个主节点可以有多个从节点，但是一个从节点只会有一个主节点，也就是所谓的一主多从结构。

·支持主从复制，主机会自动将数据同步到从机，可以进行读写分离;

· Master是以非阻塞的方式为主 Slaves提供服务。所以在 Master-Slave同步期间，客户端仍然可以提交查询或修改请求;

· Slave同样是以非阻塞的方式完成数据同步。在同步期间，如果有客户端提交查询请求，Redis则返回同步之前的数据。

· Redis不具备自动容错和恢复功能，主机从机的宕机都会导致前端部分读写请求失败，需要等待机器重启或者手动切换前端的 IP才能恢复;

·主机宕机，宕机前有部分数据未能及时同步到从机，切换 IP后面还会引入数据不一致的问题，降低了系统的可用性;

· Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂;

· Redis的主节点和从节点中的数据是一样的，降低的内存的可用性

实际生产中，我们优先考虑哨兵模式。这种模式下，master宕机，哨兵会自动选举 master并将其他的 slave指向新的 master。

在主从模式下，redis同时提供了哨兵命令 redis-sentinel，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是哨兵进程向所有的 redis机器人发送命令，等待 Redis服务器响应，从而监控运行的多个 Redis实例。一般为了便于决策选举，使用奇数个哨兵。多个哨兵构成一个哨兵集群，哨兵直接也会相互通信，检查哨兵是否正常运行，同时发现 master战机哨兵之间会进行决策选举新的 master

哨兵模式的作用:

·通过发送命令，让 Redis服务器返回监控其运行状态，包括主服务器和从服务器;

·然而一个哨兵进程对 Redis服务器进行监控，也可能会出现问题，为此，我们可以使用多个哨兵进行监控。各个哨兵之间还会进行监控，这样就形成了多种哨兵模式。

哨兵很像 kafka集群中的 zookeeper的功能。

·哨兵模式是基于主从模式的，所有主从的优点，哨兵模式都具有。

·主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高。

·具有主从模式的缺点，每台机器上的数据是一样的，内存的可用性较低。

· Redis较难支持在线扩容，在集群容量达到上限时在线扩容会变得很复杂。

Redis集群模式本身没有使用一致性 hash算法，而是使用 slots插槽。

Redis哨兵模式基本已经可以实现高可用，读写分离，但是在这种模式下每台 Redis服务器都存储相同的数据，很浪费内存，所以在 redis3.0上加入了 Cluster集群模式，实现了 Redis的分布式存储，对数据进行分片，也就是说每台 Redis节点上存储不同的内容；每个节点都会通过集群总线(cluster bus)，与其他的节点进行通信。通讯时使用特殊的端口号，即对外服务端口号加 10000。例如如果某个 node的端口号是 6379，那么它与其它 nodes通信的端口号是 16379。nodes之间的通信采用特殊的二进制协议。

对客户端来说，整个 cluster被看做是一个整体，客户端可以连接任意一个 node进行操作，就像操作单一 Redis实例一样，当客户端操作的时候 key没有分配到该 node上时，Redis会返回转向指令，指向正确的 node，这有点儿像浏览器页面的 302 redirect跳转。

根据官方推荐，集群部署至少要 3台以上的 master节点，最好使用 3主 3从六个节点的模式。

在 Redis的每一个节点上，都有这么两个东西，一个是插槽（slot），它的的取值范围是：0-16383，可以从上面 redis-trib.rb执行的结果看到这 16383个 slot在三个 master上的分布。还有一个就是 cluster，可以理解为是一个集群管理的插件，类似的哨兵。

当我们的存取的 Key到达的时候，Redis会根据 crc16的算法对计算后得出一个结果，然后把结果和 16384求余数，这样每个 key都会对应一个编号在 0-16383之间的哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作。

为了保证高可用， redis-cluster集群引入了主从模式，一个主节点对应一个或者多个从节点。当其它主节点 ping主节点 master 1时，如果半数以上的主节点与 master 1通信超时，那么认为 master 1宕机了，就会启用 master 1的从节点 slave 1，将 slave 1变成主节点继续提供服务。

如果 master 1和它的从节点 slave 1都宕机了，整个集群就会进入 fail状态，因为集群的 slot映射不完整。如果集群超过半数以上的 master挂掉，无论是否有 slave，集群都会进入 fail状态。

redis-cluster采用去中心化的思想，没有中心节点的说法，客户端与 Redis节点直连，不需要中间代理层，客户端不需要连接集群所有节点，连接集群中任何一个可用节点即可。

对 redis集群的扩容就是向集群中添加机器，缩容就是从集群中删除机器，并重新将 16383个 slots分配到集群中的节点上（数据迁移）。

扩缩容也是使用集群管理工具 redis-tri.rb。

扩容时，先使用 redis-tri.rb add-node将新的机器加到集群中，这是新机器虽然已经在集群中了，但是没有分配 slots，依然是不起做用的。在使用 redis-tri.rb reshard进行分片重哈希（数据迁移），将旧节点上的 slots分配到新节点上后，新节点才能起作用。

缩容时，先要使用 redis-tri.rb reshard移除的机器上的 slots，然后使用 redis-tri.rb add-del移除机器。

采用去中心化思想，数据按照 slot存储分布在多个节点，节点间数据共享，可动态调整数据分布;

可扩展性：可线性扩展到 1000多个节点，节点可动态添加或删除;

高可用性：部分节点不可用时，集群仍可用。通过增加 Slave做 standby数据副本，能够实现故障自动 failover，节点之间通过 gossip协议交换状态信息，用投票机制完成 Slave到 Master的角色提升;

降低运维成本，提高系统的扩展性和可用性。

1.Redis Cluster是无中心节点的集群架构，依靠 Goss协议(谣言传播)协同自动化修复集群的状态。但 GosSIp有消息延时和消息冗余的问题，在集群节点数量过多的时候，节点之间需要不断进行 PING/PANG通讯，不必须要的流量占用了大量的网络资源。虽然 Reds4.0对此进行了优化，但这个问题仍然存在。

2.数据迁移问题

Redis Cluster可以进行节点的动态扩容缩容，这一过程，在目前实现中，还处于半自动状态，需要人工介入。在扩缩容的时候，需要进行数据迁移。

而 Redis为了保证迁移的一致性，迁移所有操作都是同步操作，执行迁移时，两端的 Redis均会进入时长不等的阻塞状态，对于小 Key，该时间可以忽略不计，但如果一旦 Key的内存使用过大，严重的时候会接触发集群内的故障转移，造成不必要的切换。

主从模式：master节点挂掉后，需要手动指定新的 master，可用性不高，基本不用。

哨兵模式：master节点挂掉后，哨兵进程会主动选举新的 master，可用性高，但是每个节点存储的数据是一样的，浪费内存空间。数据量不是很多，集群规模不是很大，需要自动容错容灾的时候使用。

集群模式：数据量比较大，QPS要求较高的时候使用。 Redis Cluster是 Redis 3.0以后才正式推出，时间较晚，目前能证明在大规模生产环境下成功的案例还不是很多，需要时间检验。

哨兵模式是什么意思

哨兵模式是一种安全保护状态或模式，主要用于增强设备或系统的安全性。

哨兵模式通常在设备或系统受到潜在威胁时自动启动。当处于哨兵模式时，系统会采取一系列措施来保护数据安全和设备安全。这种模式的核心在于预防潜在的安全风险，确保设备和数据不受损害。以下是关于哨兵模式的

1.基本定义：哨兵模式可以被视为一种防御状态，类似于人类社会中保安或哨兵在警戒时的状态。一旦设备或系统检测到异常行为或潜在威胁，就会进入哨兵模式。这种模式通常用于计算机、服务器、网络设备等。

2.功能特点：在哨兵模式下，系统会加强安全防护措施。这可能包括增强防火墙、启动实时监控、限制未经授权的访问等。此外，系统还可能进行自动更新，以应对新出现的安全威胁。

3.实际应用：在现代社会中，许多设备都具备进入哨兵模式的功能。例如，某些智能家居设备在检测到异常活动时会自动进入哨兵模式，关闭不必要的端口并加强安全防护。智能手机和电脑在检测到恶意软件或异常行为时，也可能会自动启动哨兵模式以保护用户数据。

4.重要性：哨兵模式的重要性在于其能主动识别并应对潜在的安全风险。在网络安全形势日益严峻的背景下，启用哨兵模式能够极大地提高设备的安全性，保护用户的数据不受损害。

总的来说，哨兵模式是一种重要的安全保护状态，能够在面对潜在威胁时增强设备或系统的安全性。通过采取一系列措施来预防安全风险，哨兵模式在现代社会中被广泛应用，并发挥着重要作用。

什么是redis哨兵模式

哨兵模式是一种特殊的模式，首先Redis提供了哨兵的命令，哨兵是一个独立的进程，作为进程，它会独立运行。其原理是哨兵通过发送命令，等待Redis服务器响应，从而监控运行的多个Redis实例。

Sentinel（哨兵）是Redis的高可用性解决方案：由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统可以监视任意多个主服务器，以及这些主服务器属下的所有从服务器，并在被监视的主服务器进入下线状态时，自动将下线主服务器属下的某个从服务器升级为新的主服务器。（推荐学习：Redis视频教程）

主要功能

1、不时地监控redis是否按照预期良好地运行;

2、如果发现某个redis节点运行出现状况，能够通知另外一个进程(例如它的客户端);

3、能够进行自动切换。当一个master节点不可用时，能够选举出master的多个slave(如果有超过一个slave的话)中的一个来作为新的master,其它的slave节点会将它所追随的master的地址改为被提升为master的slave的新地址。

4、哨兵为客户端提供服务发现，客户端链接哨兵，哨兵提供当前master的地址然后提供服务，如果出现切换，也就是master挂了，哨兵会提供客户端一个新地址。

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