Redis Sentinel源码分析(一)

2014年3月31日 11点热度 0条评论 来源: yfk

Base 2.8.7

在代码分析前,先总体介绍下sentinel 的机制。
1. 下线定义
sentinel对下线有两种定义:
a.主观下线(sdown):sentinel实例本身对服务实例的判断
b.客观下线(odown):多个sentinel实例对同一个服务SDOWN的状态做出协商后的判断,只有master才可能在odown状态
简单的说,一个sentinel单独做出的判断只能是sdown,是没有任何官方效力的,只有多个sentinel大家商量好,得到一致,才能将某个master状态置为odown,只有确定master odown状态后,才能做后续fail over的操作
2. 通信
sentinel与maste/slave的交互主要包括:
a.PING:sentinel向其发送PING以了解其状态(是否下线)
b.INFO:sentinel向其发送INFO以获取replication相关的信息
c.PUBLISH:sentinel向其监控的master/slave发布本身的信息及master相关的配置
d.SUBSCRIBE:sentinel通过订阅master/slave的”__sentinel__:hello“频道以获取其它正在监控相同服务的sentinel
sentinel与sentinel的交互主要包括:
a.PING:sentinel向slave发送PING以了解其状态(是否下线)
b.SENTINEL is-master-down-by-addr:和其他sentinel协商master状态,如果master odown,则投票选出leader做fail over
3. fail over
一次完整的fail over包括以下步骤:
a. sentinel发现master下线,则标记master sdown
b. 和其他sentinel协商以确定master状态是否odown
c. 如果master odown,则选出leader
d. 当选为leader的sentinel选出一个slave做为master,并向该slave发送slaveof no one命令以转变slave角色为master
e. 向已下线的master及其他slave发送slaveof xxxx命令使其作为新当选master的slave

本篇介绍Redis Sentinel初始化及定时事件注册相关的代码,监控&fail over相关的代码在下一篇中介绍

redis sentinle可以执行./redis-sentinel sentinel.conf或./redis-server --sentinel sentinel.con运行sentinel程序

其初始化流程和redis-server执行一致,程序初始化会判断是否处于sentinel模式,如果处于sentinel模式,则会完成一些sentinel相关的初始化工作,主要包括:

1)读取sentinel相关配置

2)初始化sentinel状态,并添加master、sentinel及slave到相应的字典

3)注册sentinel相关的time event(周期性执行)

redis-sentinel和redis-server是同一个程序,查看Makefile文件可知:

$(REDIS_SENTINEL_NAME): $(REDIS_SERVER_NAME)

$(REDIS_INSTALL) $(REDIS_SERVER_NAME) $(REDIS_SENTINEL_NAME) 

main函数

int main(int argc, char **argv) {
    ......
    //checkForSentinelMode判断是否以sentinel模式启动
    //运行程序名为redis-sentinel,或者带参数--sentinel运行则认为以sentinel模式运行
    server.sentinel_mode = checkForSentinelMode(argc,argv);
    initServerConfig();

    //sentinel模式下需要完成的初始化工作
    if (server.sentinel_mode) {
        initSentinelConfig();
        initSentinel();
    }

    if (argc >= 2) {
        ......
        //导入配置
        loadServerConfig(configfile,options);
        sdsfree(options);
    } 
    ......
    //注册定时器
    initServer();
    ......
    //判断config文件是否存在及是否可写(sentinel模式需要写config文件)
    if (!server.sentinel_mode) {
        ......
    } else {
        sentinelIsRunning();
    }
    //以下开始进入事件处理循环
    aeSetBeforeSleepProc(server.el,beforeSleep);
    aeMain(server.el);
    aeDeleteEventLoop(server.el);
    return 0;
}

main函数中的loadServerConfig调用了loadServerConfigFromString函数,而loadServerConfigFromString在sentinel模式下会调用sentinelHandleConfiguration函数

此处先说明sentinel用到的几个核心数据结构:

sentinelState为“顶级”数据结构,描述了当前运行的sentinel实例所包含的所有状态,其master字段指向包含了该sentinel结点监控的所有master(sentinelRedisInstance )实例状态的字典

sentinelRedisInstance 描述了sentinel监控的“master”的状态 

struct sentinelState {
    uint64_t current_epoch;   //当前处在第几个世纪(每次fail over,current_epoch+1)
    dict *masters;      /* master实例字典(一个sentinle可监控多个master)*/
    int tilt;           /*是否在TITL模式中,后面详细介绍TITL模式*/
    int running_scripts;    /* 当前正在执行的脚本 */
    mstime_t tilt_start_time;   /* TITL模式开始的时间 */
    mstime_t previous_time;     /* 上次执行sentinel周期性执行任务的时间,用以判断是否进入TITL模式*/
    list *scripts_queue;    /* 待执行脚本队列 */
} sentinel;
typedef struct sentinelRedisInstance {
    ......
    /* Master specific. */
    dict *sentinels;    /* 监控该master实例的其他sentinel结点字典*/
    dict *slaves;       /* 该master实例说包含的slave结点字典 */
    ......
} sentinelRedisInstance;

sentinelHandleConfiguration函数会handle sentinel相关的配置,创建master、slave、sentinel等实例,并根据配置初始化一些参数,包括发现redis instance多长时间后判断其为down

其中创建slave和sentinel的配置可以在sentinel运行过程中生成,也可以用户配置,like:

sentinel known-slave mymaster 10.2.1.53 6379

sentinel known-sentinel mymaster 10.2.60.50 36379 33b297cfba3a7aece69fc999bb7150fa227e4fe7

char *sentinelHandleConfiguration(char **argv, int argc) {
    sentinelRedisInstance *ri;
    //Handle 类似“sentinel monitor mymaster 10.2.60.50 6379 2”的配置
    //调用createSentinelRedisInstance创建master实例(SRI_MASTER)
    if (!strcasecmp(argv[0],"monitor") && argc == 5) {
        /* monitor <name> <host> <port> <quorum> */
        int quorum = atoi(argv[4]);
        if (quorum <= 0) return "Quorum must be 1 or greater.";
        if (createSentinelRedisInstance(argv[1],SRI_MASTER,argv[2],
                                        atoi(argv[3]),quorum,NULL) == NULL)
        {
            switch(errno) {
            case EBUSY: return "Duplicated master name.";
            case ENOENT: return "Can't resolve master instance hostname.";
            case EINVAL: return "Invalid port number";
            }
        }
    .....
    //调用createSentinelRedisInstance创建slave实例(SRI_SLAVE)
    } else if (!strcasecmp(argv[0],"known-slave") && argc == 4) {
        sentinelRedisInstance *slave;
        /* known-slave <name> <ip> <port> */
        //根据master name获取对应的master实例
        ri = sentinelGetMasterByName(argv[1]);
        if (!ri) return "No such master with specified name.";
        if ((slave = createSentinelRedisInstance(NULL,SRI_SLAVE,argv[2],
                    atoi(argv[3]), ri->quorum, ri)) == NULL)
        {
            return "Wrong hostname or port for slave.";
        }
    //调用createSentinelRedisInstance创建sentinel实例(SRI_SENTINEL)
    } else if (!strcasecmp(argv[0],"known-sentinel") &&
               (argc == 4 || argc == 5)) {
        sentinelRedisInstance *si;
        // known-sentinel <name> <ip> <port> [runid] 
        //根据master name获取对应的master实例
        ri = sentinelGetMasterByName(argv[1]); 

    //对于slave和sentinel实例,定义其hostname为ip:port
    if (flags & (SRI_SLAVE|SRI_SENTINEL)) {
        snprintf(slavename,sizeof(slavename),
            strchr(hostname,':') ? "[%s]:%d" : "%s:%d",
            hostname,port);
        name = slavename;
    }
    //根据实例类型不同,添加到不同的table
    if (flags & SRI_MASTER) table = sentinel.masters;
    else if (flags & SRI_SLAVE) table = master->slaves;
    else if (flags & SRI_SENTINEL) table = master->sentinels;
    sdsname = sdsnew(name);
    if (dictFind(table,sdsname)) {
        sdsfree(sdsname);
        errno = EBUSY;
        return NULL;
    }
    ......
    dictAdd(table, ri->name, ri);
    return ri;
}

main函数调用的initSentinel函数初始化了sentinel能够支持的客户端命令:

void initSentinel(void) {
    int j;
    //空command字典
    dictEmpty(server.commands,NULL);

    //添加sentinal模式下支持的命令,sentinelcmds包括:ping、sentinel、subscribe、unsubscribe、psubscribe、info、shutdown
    for (j = 0; j < sizeof(sentinelcmds)/sizeof(sentinelcmds[0]); j++) {
        int retval;
        struct redisCommand *cmd = sentinelcmds+j;
        retval = dictAdd(server.commands, sdsnew(cmd->name), cmd);
        redisAssert(retval == DICT_OK);
    }
    ......
}

main函数调用的initServer会完成一些初始化工作,并注册定时器

void initServer() {
    ......
    //注册定时器,定时时间1ms
    if(aeCreateTimeEvent(server.el, 1, serverCron, NULL, NULL) == AE_ERR) {
        redisPanic("Can't create the serverCron time event.");
        exit(1);
    }
    ......
}

serverCron服务启动后1ms第一次执行,以后每隔100ms执行一次,serverCron会执行sentinel相关任务

int serverCron(struct aeEventLoop *eventLoop, long long id, void *clientData) {
......
    /* 如果在sentinel模式下,则执行sentinel相关的周期性任务 */
    run_with_period(100) { //100ms执行一次
        if (server.sentinel_mode) sentinelTimer();
    }
    server.cronloops++;
    return 1000/server.hz;  //hz默认值为10(在sentinelTimer会被修改),此处返回100ms会被其它函数扑捉到,并重新注册为定时函数
}

sentinelTimer内部包含sentinel模式需要定期执行的操作,包括check master、slave、sentinel的状态,并根据配置的条件判断是否需要fail over。

    原文作者:yfk
    原文地址: https://blog.csdn.net/yfkiss/article/details/22151175
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