億級流量高并發(fā)筆記-redis哨兵的多個核心底層原理的深入解析（包含slave選舉算法）

redis哨兵的多個核心底層原理的深入解析

1、sdown和odown轉(zhuǎn)換機制

sdown和odown兩種失敗狀態(tài)

sdown是主觀宕機，就一個哨兵如果自己覺得一個master宕機了，那么就是主觀宕機

odown是客觀宕機，如果quorum數(shù)量的哨兵都覺得一個master宕機了，那么就是客觀宕機

sdown達成的條件很簡單，如果一個哨兵ping一個master，超過了is-master-down-after-milliseconds指定的毫秒數(shù)之后，就主觀認為master宕機

sdown到odown轉(zhuǎn)換的條件很簡單，如果一個哨兵在指定時間內(nèi)，收到了quorum指定數(shù)量的其他哨兵也認為那個master是sdown了，那么就認為是odown了，客觀認為master宕機

2、哨兵集群的自動發(fā)現(xiàn)機制

哨兵互相之間的發(fā)現(xiàn)，是通過redis的pub/sub系統(tǒng)實現(xiàn)的，每個哨兵都會往sentinel:hello這個channel里發(fā)送一個消息，這時候所有其他哨兵都可以消費到這個消息，并感知到其他的哨兵的存在

每隔兩秒鐘，每個哨兵都會往自己監(jiān)控的某個master+slaves對應的sentinel:hello channel里發(fā)送一個消息，內(nèi)容是自己的host、ip和runid還有對這個master的監(jiān)控配置

每個哨兵也會去監(jiān)聽自己監(jiān)控的每個master+slaves對應的sentinel:hello channel，然后去感知到同樣在監(jiān)聽這個master+slaves的其他哨兵的存在

每個哨兵還會跟其他哨兵交換對master的監(jiān)控配置，互相進行監(jiān)控配置的同步

3、slave配置的自動糾正

哨兵會負責自動糾正slave的一些配置，比如slave如果要成為潛在的master候選人，哨兵會確保slave在復制現(xiàn)有master的數(shù)據(jù); 如果slave連接到了一個錯誤的master上，比如故障轉(zhuǎn)移之后，那么哨兵會確保它們連接到正確的master上

4、slave->master選舉算法

如果一個master被認為odown了，而且majority哨兵都允許了主備切換，那么某個哨兵就會執(zhí)行主備切換操作，此時首先要選舉一個slave來

會考慮slave的一些信息

（1）跟master斷開連接的時長
（2）slave優(yōu)先級
（3）復制offset
（4）run id

如果一個slave跟master斷開連接已經(jīng)超過了down-after-milliseconds的10倍，外加master宕機的時長，那么slave就被認為不適合選舉為master

(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state

接下來會對slave進行排序

（1）按照slave優(yōu)先級進行排序，slave priority越低，優(yōu)先級就越高
（2）如果slave priority相同，那么看replica offset，哪個slave復制了越多的數(shù)據(jù)，offset越靠后，優(yōu)先級就越高
（3）如果上面兩個條件都相同，那么選擇一個run id比較小的那個slave

5、quorum和majority

每次一個哨兵要做主備切換，首先需要quorum數(shù)量的哨兵認為odown，然后選舉出一個哨兵來做切換，這個哨兵還得得到majority哨兵的授權(quán)，才能正式執(zhí)行切換

如果quorum < majority，比如5個哨兵，majority就是3，quorum設(shè)置為2，那么就3個哨兵授權(quán)就可以執(zhí)行切換

但是如果quorum >= majority，那么必須quorum數(shù)量的哨兵都授權(quán)，比如5個哨兵，quorum是5，那么必須5個哨兵都同意授權(quán)，才能執(zhí)行切換

6、configuration epoch

哨兵會對一套redis master+slave進行監(jiān)控，有相應的監(jiān)控的配置

執(zhí)行切換的那個哨兵，會從要切換到的新master（salve->master）那里得到一個configuration epoch，這就是一個version號，每次切換的version號都必須是唯一的

如果第一個選舉出的哨兵切換失敗了，那么其他哨兵，會等待failover-timeout時間，然后接替繼續(xù)執(zhí)行切換，此時會重新獲取一個新的configuration epoch，作為新的version號

7、configuraiton傳播

哨兵完成切換之后，會在自己本地更新生成最新的master配置，然后同步給其他的哨兵，就是通過之前說的pub/sub消息機制

這里之前的version號就很重要了，因為各種消息都是通過一個channel去發(fā)布和監(jiān)聽的，所以一個哨兵完成一次新的切換之后，新的master配置是跟著新的version號的

其他的哨兵都是根據(jù)版本號的大小來更新自己的master配置的