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哨兵模式

当主服务器中断服务后，可以将一个从服务器升级为主服务器，以便继续提供服务，以往这个过程需要人工手动来操作。Redis 2.8 中提供了哨兵工具来实现自动化的系统监控和故障恢复功能。

哨兵的作用就是监控 Redis 系统的运行状况。它的功能包括以下两个：

1. 监控主服务器和从服务器是否正常运行。

2. 主服务器出现故障时自动将从服务器转换为主服务器。

故障检测

• 每个 sentinel（哨兵）进程以每秒钟一次的频率向集群中的 master 主服务器，slave 从服务器以及其他 sentinel 进程发送一个 PING 命令
• 如果一个实例距离最后一次有效回复 PING 命令的时间超过配置的时长， 则这个实例会被哨兵进程标记为主观下线 SDOWN
  • 如果主观下线的是 slave 或者 sentinel ，则没有后续的操作
• 主观下线的节点为主节点时，该 sentinel 节点可以通过命令 sentinel is_master_down_by_addr 来获得其他 sentinel 对于该主节点的判断
  • 当有超过 QUORUM（配置文件里的，默认半数）个 sentinel 判定主观下线时，master 会被标记为客观下线 ODOWN
  • 在一般情况下，每个 sentinel 进程会以每 10 秒一次的频率向集群中的所有 master 、slave 从服务器发送 INFO 命令
• 若没有足够数量的 sentinel 同意 master 下线， master 的客观下线状态就会被移除，恢复正常状态。
• 若 master 重新向 sentinel 的 PING 命令返回有效回复，master 的主观下线状态就会被移除，变为新的从节点。

Leader Sentinel 选取

当 sentinel 对于 master 已经做了客观下线，并不是马上就可以开始故障转移，而是先从 sentinel 中选举出一个领导者，让领导者去完成故障转移的工作。

1. 每个 sentinel 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 发送 sentinel is-master-down-by-addr 命令，要求竞选。每个 sentinel 都会发投票请求
2. 投票： sentinel 节点，如果没投过票，将同意该请求，否则拒绝（先到先被投）
3. 如果某个 sentinel 节点发现自己的票数已经大于等于 max(QUORUM, num(sentinels)/2+1 半数+176)，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。

主节点选取

领头 sentinel 会将已下线 master 的所有从服务器保存在一个列表中，按照规则进行挑选。

1. 排除所有下线、没有回复 INFO 命令、与 master 断开超过一定时长的从节点
2. 按照 slave 复制偏移量，选出其中偏移量最大的 slave。如果有多个优先级一样的的 slave，则选取 run id 最小的。
3. 选出新的 master 之后，领头 sentinel 会以每秒一次的频率向新的 master 发送 SLAVEOF no one 命令，当得到确切的回复 role 由 slave 变为 master 之后，当前服务器顺利升级为 master 服务器。
4. 领头 sentinel 向其他从节点发送 SLAVEOF 命令，让其他服务器跟踪这个新的主节点。
5. 领头 sentinel 会将原来的主节点更新为从节点，并保持对其关注，当其恢复后命令它去复制新的主节点。

哨兵模式的优缺点

优点

• 哨兵模式是基于主从模式的，所有主从的优点，哨兵模式都具有。（从节点分摊读压力等）
• 主从可以自动切换，系统更健壮，可用性更高。

缺点

• 没法扩容（扩容场景用 Cluster）

raft协议

sentiel 和 cluster 的主节点选取，参考了 raft 协议（是否就是 raft 协议，存疑。有的说是，但实现细节上是有不同的）

至于主从同步、数据一致性，则完全没有使用 raft 协议。raft 要求主节点收到命令后，至少同步给一定的从节点后，才视为成功返回结果。而 redis 是全异步的，主节点写成功就视为成功。

redislab 有个 redis 的插件，以插件的形式，专门使用 raft 实现了分布式一致。

参考

JAY-CHOW - 【Redis学习】Sentinel集群选举机制