Redis Cluster 与 Sentinel 笔记

目录

1. Redis 集群（Cluster）概述

2. Cluster 的工作原理

3. Cluster 配置与部署

4. Cluster 常见问题与限制

5. Redis Sentinel（哨兵）机制概述

6. Sentinel 的工作机制

7. Sentinel 配置与部署

8. Sentinel vs Cluster

9. 总结

Redis 集群（Cluster）概述

Redis Cluster 是 Redis 提供的一种 分布式部署方案，用来在多个 Redis 实例之间分散数据，实现 高可用性 和 横向扩展能力。

核心特性

• 数据自动分片（Sharding）
• 无中心架构，所有节点互为平等
• 内置故障转移机制
• 支持主从复制

Cluster 的工作原理

节点结构

• 主节点（Master）：负责处理读写请求并保存部分数据槽。
• 从节点（Slave）：复制主节点数据，用于故障转移。
• 一个集群至少需要 3 个主节点，推荐每个主节点配备一个从节点，即至少 6 个节点。

分片机制（Slot）

• Redis 集群总共定义了 16384 个槽（slots）。
• 每个主节点负责一部分 slot（例如 0-5460，5461-10922，10923-16383）。
• 客户端根据 CRC16(key) mod 16384 计算键属于哪个 slot，自动路由到正确节点。

读写流程

1. 客户端发送请求 → Redis 客户端库计算 slot → 发送到对应主节点。
2. 如果请求发错了节点，返回 MOVED 或 ASK 重定向。
3. 从节点可以设置为 只读（readonly） 以分担主节点压力。

故障转移

• 集群内部通过 Gossip 协议 相互探测。
• 多个节点确认主节点不可用时，触发 failover。
• 从节点被提升为主节点，重新分配 slots。

Cluster 配置与部署

示例配置（redis.conf）

port 7000
cluster-enabled yes
cluster-config-file nodes.conf
cluster-node-timeout 5000
appendonly yes

创建集群命令

redis-cli --cluster create \
  127.0.0.1:7000 127.0.0.1:7001 \
  127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 \
  127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 \
  --cluster-replicas 1

Cluster 常见问题与限制

Redis Sentinel（哨兵机制）概述

Sentinel 是 Redis 的高可用解决方案，主要用于主从结构下的自动故障转移和系统监控。

Sentinel 提供以下功能：

• 自动故障检测
• 主从切换（Failover）
• 通知机制（通过 API）
• 动态配置更新

Sentinel 的工作机制

节点发现

• 哨兵节点通过配置文件中指定的主节点地址，自动发现主从关系。
• 多个 Sentinel 节点之间通过协议通信，形成分布式监控网络。

故障检测

• 每个 Sentinel 定期向主从节点发送 PING。

• 判断标准：

  • 主观下线（sdown）：单个 Sentinel 判断主节点不可达。
  • 客观下线（odown）：多个 Sentinel 达成一致后认定故障。

主从切换（Failover）

• 在主节点故障并确认 odown 后，进行如下步骤：

  1. 选择一个从节点为新的主节点。
  2. 其他从节点重新指向新的主节点。
  3. 通知所有客户端更新配置。

通知机制

• Sentinel 支持发布订阅机制，可以通知外部系统故障或切换事件。
• 也可以通过 Sentinel API 查询当前状态。

Sentinel 配置与部署

sentinel.conf 示例

port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 60000
sentinel parallel-syncs mymaster 1

启动 Sentinel

redis-sentinel sentinel.conf

CLI 命令示例

redis-cli -p 26379 sentinel get-master-addr-by-name mymaster

Sentinel vs Cluster

总结