面试冲刺:47---Redis的哨兵模式是如何实现的呢？

一、Redis哨兵模式

• Redis的哨兵模式（Sentienl）是为了解决复制中的问题：
  • 在“Redis复制”架构中，如果主节点出现了故障，那么， 就需要手动将一个从节点晋升变为主节点，这个过程需要人工干预，比较麻烦
  • 主节点的写能力受到单机的限制
  • 主节点的存储能力受到单机的限制
• Redis哨兵模式的出现是为了解决上面出现的问题，从而提供：
  • Reids的高可用
  • 监控各个节点
  • 能够实现自动故障转移

• RedisSentinel的功能有：
  • 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

二、哨兵的工作原理

• 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

三、哨兵模式的部署

• 内容太多了，就不介绍了，详情参阅：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106382660

四、哨兵的实现原理

三个定时监控任务

• 每隔10秒：每隔10秒，每个Sentinel节点会向主节点和从节点发送info命令获取最新的拓扑结构
• 每隔2秒：每隔2秒，每个Sentinel节点会向Redis数据节点的__sentinel__：hello频道上发送该Sentinel节点对于主节点的判断以及当前Sentinel节点的信息 ，同时每个Sentinel节点也会订阅该频道，来了解其他 Sentinel节点以及它们对主节点的判断
• 每隔1秒：每个Sentinel节点会向主节点、从节点、其余Sentinel节点发送一条ping命令做一次心跳检测，来确认这些节点当前是否可达

主观下线与客观下线

• 主观下线：
  • 每个Sentinel节点会每隔1秒对主节点、从节点、其他Sentinel节点发送ping命令做心跳检测，当这些节点超过down-after-milliseconds没有进行有效回复，Sentinel节点就会对该节点做失败判定，这个行为叫做主观下线
  • 主观下线是当前Sentinel节点的一家之言，存在误判的可能，因此还需要进行下面的客观下线
• 客观下线：
  • 当Sentinel主观下线的节点是主节点时，该Sentinel节点会通过sentinel ismaster-down-by-addr命令向其他Sentinel节点询问对主节点的判断，当超过个数，Sentinel节点认为主节点确实有问题，这时该Sentinel节点会做出客观下线的决定
  • 这样客观下线的含义是比较明显了，也就是大部分Sentinel节点都对主节点的下线做了同意的判定，那么这个判定就是客观 的

领导者节点选举

• 当Sentinel节点对于主节点已经做了客观下线，那么就需要进行故障转移了，但是在故障转移之前需要在所有的Sentinel中进行领导者节点的选举，选举出领导者，来让这个领导者进行故障转移
• 领导者的选举使用了Raft算法

故障转移

• 领导者选举出的Sentinel节点负责故障转移，具体步骤如下：
  • ​​​​​​​1）在从节点列表中选出一个节点作为新的主节点，选择方法如下：
    • a）过滤：“不健康”（主观下线、断线）、5秒内没有回复过Sentinel节 点ping响应、与主节点失联超过down-after-milliseconds*10秒
    • b）选择slave-priority（从节点优先级）最高的从节点列表，如果存在则 返回，不存在则继续
    • c）选择复制偏移量最大的从节点（复制的最完整），如果存在则返回，不存在则继续
    • d）选择runid最小的从节点
  • 2）Sentinel领导者节点会对第一步选出来的从节点执行slaveof no one命令让其成为主节点
  • 3）Sentinel领导者节点会向剩余的从节点发送命令，让它们成为新主节点的从节点，复制规则和parallel-syncs参数有关
  • 4）Sentinel节点集合会将原来的主节点更新为从节点，并保持着对其关注，当其恢复后命令它去复制新的主节点

五、附加链接

• https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106379064
• https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106382660
• https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106383157
• https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106419183