Redis哨兵模式的故障转移详细流程

Redis Sentinel的客户端

Sentinel节点集合具备了监控、通知、自动故障转移、配置提供者若干功能，最了解主节点信息的就是Sentinel节点集合，而各个主节点可以通过进行标识的，无论是哪种编程语言的客户端，如果需要正确地连接Redis Sentinel，必须有Sentinel节点集合和masterName两个参数。

基本实现原理

实现一个Redis Sentinel客户端的基本步骤如下：

1）遍历Sentinel节点集合获取一个可用的Sentinel节点，Sentinel节点之间可以共享数据，从任意一个Sentinel节点获取主节点信息都是可以的。

2）通过sentinel get-master-addr-by-name master-name这个API来获取对应主节点的相关信息。

3）验证当前获取的“主节点”是真正的主节点，这样做的目的是为了防止故障转移期间主节点的变化。

4）保持和Sentinel节点集合的“联系”，时刻获取关于主节点的相关“信息”

主观下线和客观下线

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。主管下线检测如下图：

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，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。客观下线流程如下图：

sentinel is-master-down-by-addr

命令参数介绍：

ip：主节点IP。

port：主节点端口。

current_epoch：当前配置纪元。

runid：此参数有两种类型，不同类型决定了此API作用的不同。runid等于“*”时，作用是Sentinel节点直接交换对主节点下线的判定。当runid等于当前Sentinel节点的runid时，作用是当前Sentinel节点希望目标Sentinel节点同意自己成为领导者的请求。

该命令返回结果包含三个参数，如下所示：

down_state：目标Sentinel节点对于主节点的下线判断，1是下线，0是在线。

leader_runid：当leader_runid等于“*”时，代表返回结果是用来做主节点是否不可达，当leader_runid等于具体的runid，代表目标节点同意runid成为领导者。

leader_epoch：领导者纪元。

Sentinel节点领导者选举

Sentinel节点对于主节点已经做了客观下线，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。

Redis Sentinel进行领导者选举的大致思路：

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。

故障转移

领导者选举出的Sentinel节点负责故障转移，故障转移流程如下图：

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。

注：配图有点丑，大家不要介意呀(^_−)☆