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

機制 pub 切換 time 發現 after 監控 redis 轉移

redis哨兵的多個核心底層原理的深入解析

1、sdown和odown轉換機制

sdown和odown兩種失敗狀態

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

odown是客觀宕機,如果quorum數量的哨兵都覺得一個master宕機了,那麽就是客觀宕機

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指定的毫秒數之後,就主觀認為master宕機

sdown到odown轉換的條件很簡單,如果一個哨兵在指定時間內,收到了quorum指定數量的其他哨兵也認為那個master是sdown了,那麽就認為是odown了,客觀認為master宕機

2、哨兵集群的自動發現機制

哨兵互相之間的發現,是通過redis的pub/sub系統實現的,每個哨兵都會往sentinel:hello這個channel裏發送一個消息,這時候所有其他哨兵都可以消費到這個消息,並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控的某個master+slaves對應的sentinel:hello channel裏發送一個消息,內容是自己的host、ip和runid還有對這個master的監控配置

每個哨兵也會去監聽自己監控的每個master+slaves對應的sentinel:hello channel,然後去感知到同樣在監聽這個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的監控配置,互相進行監控配置的同步

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在復制現有master的數據; 如果slave連接到了一個錯誤的master上,比如故障轉移之後,那麽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,那麽某個哨兵就會執行主備切換操作,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優先級
(3)復制offset
(4)run id

如果一個slave跟master斷開連接已經超過了down-after-milliseconds的10倍,外加master宕機的時長,那麽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優先級進行排序,slave priority越低,優先級就越高
(2)如果slave priority相同,那麽看replica offset,哪個slave復制了越多的數據,offset越靠後,優先級就越高
(3)如果上面兩個條件都相同,那麽選擇一個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數量的哨兵認為odown,然後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,才能正式執行切換

如果quorum < majority,比如5個哨兵,majority就是3,quorum設置為2,那麽就3個哨兵授權就可以執行切換

但是如果quorum >= majority,那麽必須quorum數量的哨兵都授權,比如5個哨兵,quorum是5,那麽必須5個哨兵都同意授權,才能執行切換

6、configuration epoch

哨兵會對一套redis master+slave進行監控,有相應的監控的配置

執行切換的那個哨兵,會從要切換到的新master(salve->master)那裏得到一個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,那麽其他哨兵,會等待failover-timeout時間,然後接替繼續執行切換,此時會重新獲取一個新的configuration epoch,作為新的version號

7、configuraiton傳播

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

這裏之前的version號就很重要了,因為各種消息都是通過一個channel去發布和監聽的,所以一個哨兵完成一次新的切換之後,新的master配置是跟著新的version號的

其他的哨兵都是根據版本號的大小來更新自己的master配置的

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