013.redis 哨兵的多个核心底层原理的深入解析（包含 slave 选举算法）

目录

• sdown 和 odown 转换机制
• 哨兵集群的自动发现机制
• slave 配置的自动纠正
• slave->master 选举算法
• quorum 和 majority
• configuration epoch
• configuraiton 传播
• 参考

sdown 和 odown 转换机制

sdown 和 odown 是两种失败状态

• sdown 是主观宕机

  一个哨兵如果自己觉得一个 master 宕机了，那么就是主观宕机

• odown 是客观宕机

  如果 quorum 数量的哨兵都觉得一个 master 宕机了，那么就是客观宕机

sdown 达成的条件很简单，如果一个哨兵 ping 一个 master，超过了 is-master-down-after-milliseconds（在哨兵配置文件中配置的） 指定的毫秒数之后，就主观认为 master 宕机

sdown 到 odown 转换的条件很简单，如果一个哨兵在指定时间内，收到了 quorum 指定数量的其他哨兵也认为那个 master 是 sdown 了，那么就认为是 odown 了，客观认为 master 宕机

哨兵集群的自动发现机制

哨兵互相之间的发现，是通过 redis 的 pub/sub 系统实现的，每个哨兵都会往 __sentinel__:hello 这个 channel 里发送一个消息，这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息，并感知到其他的哨兵的存在

每隔两秒钟，每个哨兵都会往自己监控的某个 master+slaves 对应的 __sentinel__:hello channel 里发送一个消息，内容是自己的 host、ip和 runid 还有对这个 master 的监控配置

每个哨兵也会去监听自己监控的每个 master+slaves 对应的 __sentinel__:hello channel，然后去感知到同样在监听这个 master+slaves 的其他哨兵的存在

每个哨兵还会跟其他哨兵交换对 master 的监控配置，互相进行监控配置的同步

slave 配置的自动纠正

哨兵会负责自动纠正 slave 的一些配置，比如 slave 如果要成为潜在的 master 候选人，哨兵会确保 slave 在复制现有 master 的数据; 如果 slave 连接到了一个错误的 master 上，比如故障转移之后，那么哨兵会确保它们连接到正确的 master 上

slave->master 选举算法

如果一个 master 被认为 odown 了，而且 majority 哨兵都允许了主备切换，那么某个哨兵就会执行主备切换操作，此时首先要选举一个 slave 来

会考虑 slave 的一些信息

• 跟 master 断开连接的时长
• slave 优先级
• 复制 offset
• run id

如果一个 slave 跟 master 断开连接已经超过了 down-after-milliseconds的 10 倍，外加 master 宕机的时长，那么 slave 就被认为不适合选举为 master，公式如下

(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state

接下来会对 slave 进行排序

1. 按照 slave 优先级进行排序，slave priority（redis 配置文件中的属性配置，默认为 100） 越低，优先级就越高
2. 如果 slave priority 相同，那么看 replica offset，哪个 slave 复制了越多的数据，offset 越靠后，优先级就越高
3. 如果上面两个条件都相同，那么选择一个 run id 比较小的那个 slave

quorum 和 majority

每次一个哨兵要做主备切换，首先需要 quorum 数量的哨兵认为 odown，然后选举出一个哨兵来做切换，这个哨兵还得得到 majority 哨兵的授权，才能正式执行切换

如果 quorum < majority，比如 5 个哨兵，majority=3，quorum=2，那么就 3 个哨兵授权就可以执行切换

但是如果 quorum >= majority，那么必须 quorum 数量的哨兵都授权；比如 5个哨兵，quorum=5，那么必须 5 个哨兵都同意授权，才能执行切换

configuration epoch

哨兵会对一套 redis master+slave 进行监控，有相应的监控的配置

执行切换的那个哨兵，会从要切换到的新 master（salve->master）那里得到一个 configuration epoch，这就是一个 version 号，每次切换的 version 号都必须是唯一的

如果第一个选举出的哨兵切换失败了，那么其他哨兵，会等待 failover-timeout 时间，然后接替继续执行切换，此时会重新获取一个新的 configuration epoch，作为新的 version 号

configuraiton 传播

哨兵完成切换之后，会在自己本地更新生成最新的 master 配置，然后同步给其他的哨兵，就是通过之前说的 pub/sub 消息机制

这里之前的 version 号就很重要了，因为各种消息都是通过一个 channel 去发布和监听的，所以一个哨兵完成一次新的切换之后，新的 master 配置是跟着新的 version 号的

其他的哨兵都是根据版本号的大小来更新自己的 master 配置的

参考

-中华石杉:亿级流量电商详情页系统实战（第二版）：缓存架构+高可用服务架构+微服务架构
-Mrcode笔记本