Redis Sentinel（哨兵）原理

一、基础概念

主从复制存在一个问题，没法完成自动故障转移。所以我们需要一个方案来完成自动故障转移，它就是Redis Sentinel（哨兵）

Redis Sentinel ，它由两部分组成，哨兵节点 和 数据节点 ：

• 哨兵节点： 哨兵系统由一个或多个哨兵节点组成，哨兵节点是特殊的 Redis 节点，不存储数据，对数据节点进行监控

• 数据节点： 主节点和从节点都是数据节点；

在复制的基础上，哨兵实现了 自动化的故障恢复 功能，下面是官方对于哨兵功能的描述：

• 监控（Monitoring）： 哨兵会不断地检查主节点和从节点是否运作正常

• 自动故障转移（Automatic failover）： 当 主节点 不能正常工作时，哨兵会开始自动故障转移操作，

它会将失效主节点的其中一个 从节点升级为新的主节点，并让其他从节点改为复制新的主节点

• 配置提供者（Configuration provider）： 客户端在初始化时，通过连接哨兵来获得当前 Redis 服务的主节点地址

• 通知（Notification）： 哨兵可以将故障转移的结果发送给客户端

二、Redis Sentinel（哨兵）实现原理

哨兵模式是通过哨兵节点完成对数据节点的 监控、下线、故障转移

定时监控

Redis Sentinel通过三个定时监控任务完成对各个节点发现和监控：

1、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

2、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

3、 每隔 1 秒，每个 Sentinel 节点会向主节点、从节点、其它 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用

主观下线和客观下线

主观下线就是哨兵节点认为某个节点有问题，客观下线就是超过一定数量的哨兵节点认为主节点有问题

1、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

2、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 is- master-down-by-addr命令 向其他Sentinel节点询问对主节点的判断，

当超过 quorum（投票）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

3、领导者Sentinel节点选举

Sentinel节点之间会做一个领导者选举的工作，选出一个Sentinel节点作为领导者进行故障转移的工作。Redis使用了Raft算法实现领导者选举

4、故障转移

领导者选举出的Sentinel节点负责故障转移，过程如下：

1、在从节点列表中选出一个节点作为新的主节点，这一步是相对复杂

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

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

三、领导者Sentinel节点选举

Redis使用了Raft算法实 现领导者选举，大致流程如下：

1. 每个在线的Sentinel节点都有资格成为领导者，当它确认主节点主观下线时候，会向其他Sentinel节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令， 要求将自己设置为领导者

2. 收到命令的Sentinel节点，如果没有同意过其他Sentinel节点的 sentinel is-master-down-by-addr命令，将同意该请求，否则拒绝

3. 如果该Sentinel节点发现自己的票数已经大于等于 max（quorum， num（sentinels）/2+1）， 那么它将成为领导者

4. 如果此过程没有选举出领导者，将进入下一次选举

四、领导者Sentinel节点如何挑选新的主节点

选出新的主节点，大概分为这么几步：

1. 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

2. 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

3. 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

4. 选择 runid最小的从节点