[redis 源码走读] - sentinel 哨兵 - 原理

redis 有主从数据复制功能。多个实例通过读写分离，使得单进程的 redis 可以充分利用多核性能。

当某些 redis 实例出现故障怎么办，服务还能正常工作吗？这时候故障管理者 sentinel 应运而生。它负责 redis 集群管理工作：检查故障，发现故障，转移故障，从而保证集群高可用。

1. sentinel 作用

1. 监控： 检查 redis 节点健康状况。
2. 故障转移：当 redis 集群节点出现故障时，及时自动进行故障转移。
3. 通知：检测到 redis 实例出现故障，通过 api 进行通知用户。
4. 提供配置：用户可以通过命令查询当前 redis 集群相关信息。

2. 集群

2.1. 角色关系

redis 高可用集群，有三种角色：master，slave，sentinel。

• slave 与 master 通信，为了数据复制。
• sentinel 与 master / slave 通信，为了对 master / slave 进行管理：检查故障，发现故障，转移故障。
• sentinel 节点之间通信，为了选举 leader，通过 leader 进行集群故障转移。

2.2. 节点链接

sentinel 只要配置 redis 主服务（master）信息即可与三个角色建立联系。

 
    # sentinel.conf
    # sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
    sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

是法定人数。作用：多个 sentinel 进行相互选举，有超过一定法定人数选举某人为领导，那么他就成为 sentinel 的领导，领导负责故障转移。这个法定人数，可以配置，一般是 sentinel 个数一半以上 (n/2 + 1) 比较合理。

 
    sentinel <--> master，sentinel <--> slave，sentinel A <--> sentinel B

• sentinel 向 master 获取 slave 信息，与 slave 建立连接。

  master 与 slave 是主从关系，master 拥有所有 slave 的链接信息。sentinel 只要配置 master 的 ip 和 port，链接 master，并通过 info 命令就能获得 slave 的 ip 和 port 信息。这样 sentinel 就可以与 slave 建立链接。

• 多个 sentinel 相互链接。

  通过以上步骤，sentinel 可以链接 master / slave。而多个 sentinel 通过发布/订阅 master / slave 的 __sentinel__:hello 频道进行发布和接收信息。多个 sentinel 不需要配置对方的信息，就能获得通过这个流程获得其它 sentinel 的信息并进行相互链接。

详细流程，可以参考 《[redis 源码走读] sentinel 哨兵 - 节点链接流程》

3. 故障

sentinel 监控流程：检测故障 -> 发现故障 -> 处理故障。

redis 集群三个角色 sentinel / master / slave 都可能出现故障，当 redis master 出现故障，sentinel leader 对集群进行故障转移。

3.1. 检测故障

角色节点之间建立了联系，那么 sentinel 与其它节点通过定期发送相应命令（PING / INFO / PUBLISH）进行相互通信。

3.2. 发现故障

1. 当对方（master）命令回复异常或者长期收不到对方回复，那么 sentinel 发现了故障，暂时将该节点标记为主动下线。
2. sentinel 向其它 sentinel 节点询问，是否同样检测到该结点出现故障。
3. 其它节点回复确认故障，当前 sentinel 将该节点标记为客观下线。

3.3. 故障转移

• sentinel 选举 leader。
• sentinel leader 根据规则筛选合适的 slave 作为 master。
• 通知其它 slave 链接新的 master。
• 旧 master 如果重新上线，被 sentinel 设置成为新 master 的 slave。

4. 参考

• Redis Sentinel Documentation
• [redis 源码走读] 主从数据复制 ①
• [redis 源码走读] 主从数据复制 ②
• 《redis 实现与设计》
• 分布式算法之选举算法Raft
• 10分钟弄懂Raft算法
• Redis开发与运维之第九章哨兵(四)–配置优化
• 用 gdb 调试 redis

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