redis 哨兵原理

三个定时监控任务

1.每隔十秒，每隔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.每隔两秒，每个sentinal节点会向redis数据节点的_sentinel_:hello频道上发送sentinel节点对主节点的判断以及sentinel节点的信息，同时每个sentinel也会订阅该频道（发现新节点，sentinel节点之间交换主节点的状态）

3.每隔一秒，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，来确定这些节点是否可达。

1、sdown（主观下线）和odown（客观下线）转换机制

sdown和odown两种失败状态

sdown是主观宕机，就一个哨兵如果自己觉得一个master宕机了，那么就是主观宕机

odown是客观宕机，如果quorum数量的哨兵都觉得一个master宕机了，那么就是客观宕机

sdown达成的条件很简单，如果一个哨兵ping一个master，超过了is-master-down-after-milliseconds指定的毫秒数之后，就主观认为master宕机

sdown到odown转换的条件很简单，如果一个哨兵在指定时间内，收到了quorum指定数量的其他哨兵也认为那个master是sdown了，那么就认为是odown了，客观认为master宕机

领导者sentinel节点选举

redis使用rafr算法实现领导选举 https://raft.github.io/

redis sentinel领导者选举的思路：

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，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

2、哨兵集群的自动发现机制

哨兵互相之间的发现，是通过redis的pub/sub系统实现的，每个哨兵都会往__sentinel__:hello这个channel里发送一个消息，这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息，并感知到其他的哨兵的存在

每隔两秒钟，每个哨兵都会往自己监控的某个master+slaves对应的__sentinel__:hello channel里发送一个消息，内容是自己的host、ip和runid还有对这个master的监控配置

每个哨兵也会去监听自己监控的每个master+slaves对应的__sentinel__:hello channel，然后去感知到同样在监听这个master+slaves的其他哨兵的存在

每个哨兵还会跟其他哨兵交换对master的监控配置，互相进行监控配置的同步

3、slave配置的自动纠正

哨兵会负责自动纠正slave的一些配置，比如slave如果要成为潜在的master候选人，哨兵会确保slave在复制现有master的数据; 如果slave连接到了一个错误的master上，比如故障转移之后，那么哨兵会确保它们连接到正确的master上

4、slave->master选举算法（故障转移）

如果一个master被认为odown了，而且majority哨兵都允许了主备切换，那么某个哨兵就会执行主备切换操作，

1 此时首先要选举一个slave来

会考虑slave的一些信息

（1）跟master断开连接的时长

（2）slave优先级最高的从节点列表

（3）复制offset最大的从节点（复制的最完整）

（4）runid最小的从节点

如果一个slave跟master断开连接已经超过了down-after-milliseconds的10倍，外加master宕机的时长，那么slave就被认为不适合选举为master

(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state

接下来会对slave进行排序

（1）按照slave优先级进行排序，slave priority越低，优先级就越高

（2）如果slave priority相同，那么看replica offset，哪个slave复制了越多的数据，offset越靠后，优先级就越高

（3）如果上面两个条件都相同，那么选择一个run id比较小的那个slave

2 Sentinel领导者节点会对第一步选举出来的从节点执行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，让他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

5、quorum（最终要达到的票数）和majority

每次一个哨兵要做主备切换，首先需要quorum数量的哨兵认为odown，然后选举出一个哨兵来做切换，这个哨兵还得得到majority哨兵的授权，才能正式执行切换

如果quorum < majority，比如5个哨兵，majority就是3，quorum设置为2，那么就3个哨兵授权就可以执行切换

但是如果quorum >= majority，那么必须quorum数量的哨兵都授权，比如5个哨兵，quorum是5，那么必须5个哨兵都同意授权，才能执行切换

6、configuration epoch

哨兵会对一套redis master+slave进行监控，有相应的监控的配置

执行切换的那个哨兵，会从要切换到的新master（salve->master）那里得到一个configuration epoch，这就是一个version号，每次切换的version号都必须是唯一的

如果第一个选举出的哨兵切换失败了，那么其他哨兵，会等待failover-timeout时间，然后接替继续执行切换，此时会重新获取一个新的configuration epoch，作为新的version号

7、configuraiton传播

哨兵完成切换之后，会在自己本地更新生成最新的master配置，然后同步给其他的哨兵，就是通过之前说的pub/sub消息机制

这里之前的version号就很重要了，因为各种消息都是通过一个channel去发布和监听的，所以一个哨兵完成一次新的切换之后，新的master配置是跟着新的version号的

其他的哨兵都是根据版本号的大小来更新自己的master配置的

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