高可用Redis服务架构搭建详细解析(2)

为了解决方案2的问题,我们把Redis Sentinel进程也额外启动一份,两个Sentinel进程同时为客户端提供服务发现的功能。对于客户端来说,它可以连接任何一个Redis Sentinel服务,来获取当前Redis Server实例的基本信息。通常情况下,我们会在Client端配置多个Redis Sentinel的链接地址,Client一旦发现某个地址连接不上,会去试图连接其他的Sentinel实例,这当然也不需要我们手动实现,各个开发语言中比较热门的redis连接库都帮我们实现了这个功能。我们预期是:即使其中一个Redis Sentinel挂掉了,还有另外一个Sentinel可以提供服务。

然而,愿景是美好的,现实却是很残酷的。如此架构下,依然无法实现Redis服务的高可用。方案3示意图中,红线部分是两台服务器之间的通信,而我们所设想的异常场景(【异常2】)是,某台服务器整体down机,不妨假设服务器1停机,此时,只剩下服务器2上面的Redis Sentinel和slave Redis Server进程。这时,Sentinel其实是不会将仅剩的slave切换成master继续服务的,也就导致Redis服务不可用,因为Redis的设定是只有当超过50%的Sentinel进程可以连通并投票选取新的master时,才会真正发生主从切换。本例中两个Sentinel只有一个可以连通,等于50%并不在可以主从切换的场景中。

你可能会问,为什么Redis要有这个50%的设定?假设我们允许小于等于50%的Sentinel连通的场景下也可以进行主从切换。试想一下【异常3】,即服务器1和服务器2之间的网络中断,但是服务器本身是可以运行的。如下图所示:

高可用Redis服务架构搭建详细解析

实际上对于服务器2来说,服务器1直接down掉和服务器1网络连不通是一样的效果,反正都是突然就无法进行任何通信了。假设网络中断时我们允许服务器2的Sentinel把slave切换为master,结果就是你现在拥有了两个可以对外提供服务的Redis Server。Client做任何的增删改操作,有可能落在服务器1的Redis上,也有可能落在服务器2的Redis上(取决于Client到底连通的是哪个Sentinel),造成数据混乱。即使后面服务器1和服务器2之间的网络又恢复了,那我们也无法把数据统一了(两份不一样的数据,到底该信任谁呢?),数据一致性完全被破坏。

方案4:主从同步Redis Server,三实例Sentinel

高可用Redis服务架构搭建详细解析

鉴于方案3并没有办法做到高可用,我们最终的版本就是上图所示的方案4了。实际上这就是我们最终搭建的架构。我们引入了服务器3,并且在3上面又搭建起一个Redis Sentinel进程,现在由三个Sentinel进程来管理两个Redis Server实例。这种场景下,不管是单一进程故障、还是单个机器故障、还是某两个机器网络通信故障,都可以继续对外提供Redis服务。

实际上,如果你的机器比较空闲,当然也可以把服务器3上面也开启一个Redis Server,形成1 master + 2 slave的架构,每个数据都有两个备份,可用性会提升一些。当然也并不是slave越多越好,毕竟主从同步也是需要时间成本的。

在方案4中,一旦服务器1和其他服务器的通信完全中断,那么服务器2和3会将slave切换为master。对于客户端来说,在这么一瞬间会有2个master提供服务,并且一旦网络恢复了,那么所有在中断期间落在服务器1上的新数据都会丢失。如果想要部分解决这个问题,可以配置Redis Server进程,让其在检测到自己网络有问题的时候,立即停止服务,避免在网络故障期间还有新数据进来(可以参考Redis的min-slaves-to-write和min-slaves-max-lag这两个配置项)。

至此,我们就用3台机器搭建了一个高可用的Redis服务。其实网上还有更加节省机器的办法,就是把一个Sentinel进程放在Client机器上,而不是服务提供方的机器上。只不过在公司里面,一般服务的提供方和调用方并不来自同一个团队。两个团队共同操作同一个机器,很容易因为沟通问题导致一些误操作,所以出于这种人为因素的考虑,我们还是采用了方案4的架构。并且由于服务器3上面只跑了一个Sentinel进程,对服务器资源消耗并不多,还可以用服务器3来跑一些其他的服务。

易用性:像使用单机版Redis一样使用Redis Sentinel

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/95bb85035cc1a7abee0f9d9cceb82dd1.html