詳解redis集群選舉機(jī)制

概要

當(dāng)redis集群的主節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，Sentinel集群將從剩余的從節(jié)點(diǎn)中選舉一個(gè)新的主節(jié)點(diǎn)，有以下步驟：

• 故障節(jié)點(diǎn)主觀下線
• 故障節(jié)點(diǎn)客觀下線
• Sentinel集群選舉Leader
• Sentinel Leader決定新主節(jié)點(diǎn)

選舉過程

1、主觀下線

Sentinel集群的每一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)會(huì)定時(shí)對(duì)redis集群的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)心跳包檢測(cè)節(jié)點(diǎn)是否正常。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)在down-after-milliseconds時(shí)間內(nèi)沒有回復(fù)Sentinel節(jié)點(diǎn)的心跳包，則該redis節(jié)點(diǎn)被該Sentinel節(jié)點(diǎn)主觀下線。

2、客觀下線

當(dāng)節(jié)點(diǎn)被一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)記為主觀下線時(shí)，并不意味著該節(jié)點(diǎn)肯定故障了，還需要Sentinel集群的其他Sentinel節(jié)點(diǎn)共同判斷為主觀下線才行。

該Sentinel節(jié)點(diǎn)會(huì)詢問其他Sentinel節(jié)點(diǎn)，如果Sentinel集群中超過quorum數(shù)量的Sentinel節(jié)點(diǎn)認(rèn)為該redis節(jié)點(diǎn)主觀下線，則該redis客觀下線。

如果客觀下線的redis節(jié)點(diǎn)是從節(jié)點(diǎn)或者是Sentinel節(jié)點(diǎn)，則操作到此為止，沒有后續(xù)的操作了；如果客觀下線的redis節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，則開始故障轉(zhuǎn)移，從從節(jié)點(diǎn)中選舉一個(gè)節(jié)點(diǎn)升級(jí)為主節(jié)點(diǎn)。

3、Sentinel集群選舉Leader

如果需要從redis集群選舉一個(gè)節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，首先需要從Sentinel集群中選舉一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)作為L(zhǎng)eader。

每一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)都可以成為L(zhǎng)eader，當(dāng)一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)確認(rèn)redis集群的主節(jié)點(diǎn)主觀下線后，會(huì)請(qǐng)求其他Sentinel節(jié)點(diǎn)要求將自己選舉為L(zhǎng)eader。被請(qǐng)求的Sentinel節(jié)點(diǎn)如果沒有同意過其他Sentinel節(jié)點(diǎn)的選舉請(qǐng)求，則同意該請(qǐng)求(選舉票數(shù)+1)，否則不同意。

如果一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)獲得的選舉票數(shù)達(dá)到Leader最低票數(shù)(quorum和Sentinel節(jié)點(diǎn)數(shù)/2+1的最大值)，則該Sentinel節(jié)點(diǎn)選舉為L(zhǎng)eader；否則重新進(jìn)行選舉。

4、Sentinel Leader決定新主節(jié)點(diǎn)

當(dāng)Sentinel集群選舉出Sentinel Leader后，由Sentinel Leader從redis從節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)redis節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)：

• 過濾故障的節(jié)點(diǎn)
• 選擇優(yōu)先級(jí)slave-priority最大的從節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)，如不存在則繼續(xù)
• 選擇復(fù)制偏移量（數(shù)據(jù)寫入量的字節(jié)，記錄寫了多少數(shù)據(jù)。主服務(wù)器會(huì)把偏移量同步給從服務(wù)器，當(dāng)主從的偏移量一致，則數(shù)據(jù)是完全同步）最大的從節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)，如不存在則繼續(xù)
• 選擇runid（redis每次啟動(dòng)的時(shí)候生成隨機(jī)的runid作為redis的標(biāo)識(shí)）最小的從節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)

為什么Sentinel集群至少3節(jié)點(diǎn)

一個(gè)Sentinel節(jié)選舉成為L(zhǎng)eader的最低票數(shù)為quorum和Sentinel節(jié)點(diǎn)數(shù)/2+1的最大值，如果Sentinel集群只有2個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)，則

Sentinel節(jié)點(diǎn)數(shù)/2 + 1
= 2/2 + 1
= 2

即Leader最低票數(shù)至少為2，當(dāng)該Sentinel集群中由一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)故障后，僅剩的一個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)是永遠(yuǎn)無法成為L(zhǎng)eader。

也可以由此公式可以推導(dǎo)出，Sentinel集群允許1個(gè)Sentinel節(jié)點(diǎn)故障則需要3個(gè)節(jié)點(diǎn)的集群；允許2個(gè)節(jié)點(diǎn)故障則需要5個(gè)節(jié)點(diǎn)集群。

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