Redis中的哨兵机制

Posted 2021-06-27 qq_34132502

主库挂了，如何不间断服务？

这时会遇到三个问题：

1. 主库真的挂了么
2. 该选择哪个从库作为主库
3. 怎么把新主库的相关信息通知给主库和客户端

采用哨兵机制

哨兵机制基本流程

哨兵其实就是一个运行在特殊模式的一个Redis进程。负责三个任务：监控、选主、通知。

监控

哨兵会周期性的给所有主从库发送ping命令，如果从库不通，则将其标记为“主观下线”；而如果是主库不通，则不可以这么武断。因为如果发生误判，启动了主从切换，后续的选主和通知操作都会带来额外的计算和通信开销。如果检测的是从库，那么，哨兵简单地把它标记为“主观下线”就行了，因为从库的下线影响一般不太大，集群的对外服务不会间断。

所以采用哨兵集群方式减少误判
如果投票下线的占多数则为“客观下线”

选主

筛选 + 打分

筛选：当前在线状态 + 之前的网络连接状态。有一个不合格则被筛选出去

打分：优先级（根据如内存大小等事先设定） + 与旧主库同步程度 + ID号大小（小的得分高）

通知

哨兵会把新主库的连接信息发给其他从库，让它们执行 replicaof 命令，和新主库建立连接，并进行数据复制。同时，哨兵会把新主库的连接信息通知给客户端，让它们把请求操作发到新主库上。

如果一个哨兵挂了，主从库还能进行切换么？

当然可以。实际上，一旦多个实例组成了哨兵集群，即使有哨兵实例出现故障挂掉了，其他哨兵还能继续协作完成主从库切换的工作。

那么哨兵之间是如何通信的？

基于 pub/sub 机制的哨兵集群组成

pub/sub机制，也就是发布 / 订阅机制。

主从集群中，主库上有一个名为__sentinel__:hello的频道，不同哨兵就是通过它来相互发现，实现互相通信的。只有订阅了同一个频道的应用，才能通过发布的消息进行信息交换。

哨兵只要和主库建立起了连接，就可以在主库上发布消息了，比如说发布它自己的连接信息（IP 和端口）。同时，它也可以从主库上订阅消息，获得其他哨兵发布的连接信息。当多个哨兵实例都在主库上做了发布和订阅操作后，它们之间就能知道彼此的 IP 地址和端口。

哨兵除了彼此之间建立起连接形成集群外，还需要和从库建立连接。

这是由哨兵向主库发送INFO命令来完成的。主库接受到这个命令后，就会把从库列表返回给哨兵。接着，哨兵就可以根据从库列表中的连接信息，和每个从库建立连接，并在这个连接上持续地对从库进行监控。

通过 pub/sub 机制，哨兵之间可以组成集群，同时，哨兵又通过 INFO 命令，获得了从库连接信息，也能和从库建立连接，并进行监控了。

基于 pub/sub 机制的客户端事件通知

但是，哨兵不能只和主、从库连接。因为，主从库切换后，客户端也需要知道新主库的连接信息，才能向新主库发送请求操作。所以，哨兵还需要完成把新主库的信息告诉客户端这个任务。

每个哨兵实例也提供 pub/sub 机制，客户端可以从哨兵订阅消息。哨兵提供的消息订阅频道有很多，不同频道包含了主从库切换过程中的不同关键事件。

如：
所有实例进入客观下线状态的事件

SUBSCRIBE +odown

订阅所有的事件

PSUBSCRIBE  *

由哪个哨兵执行主从切换？

也是一个投票仲裁的过程

任何一个实例只要自身判断主库“主观下线”后，就会给其他实例发送 is-master-down-by-addr 命令。接着，其他实例会根据自己和主库的连接情况，做出 Y 或 N 的响应，Y 相当于赞成票，N 相当于反对票。

在投票过程中，任何一个想成为 Leader 的哨兵，要满足两个条件：第一，拿到半数以上的赞成票；第二，拿到的票数同时还需要大于等于哨兵配置文件中的 quorum 值。