詳解redis集群選舉機制

概要

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

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

選舉過程

1、主觀下線

Sentinel集群的每一個Sentinel節(jié)點會定時對redis集群的所有節(jié)點發(fā)心跳包檢測節(jié)點是否正常。如果一個節(jié)點在down-after-milliseconds時間內(nèi)沒有回復(fù)Sentinel節(jié)點的心跳包，則該redis節(jié)點被該Sentinel節(jié)點主觀下線。

2、客觀下線

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

該Sentinel節(jié)點會詢問其他Sentinel節(jié)點，如果Sentinel集群中超過quorum數(shù)量的Sentinel節(jié)點認為該redis節(jié)點主觀下線，則該redis客觀下線。

如果客觀下線的redis節(jié)點是從節(jié)點或者是Sentinel節(jié)點，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)點為主節(jié)點，則開始故障轉(zhuǎn)移，從從節(jié)點中選舉一個節(jié)點升級為主節(jié)點。

3、Sentinel集群選舉Leader

如果需要從redis集群選舉一個節(jié)點為主節(jié)點，首先需要從Sentinel集群中選舉一個Sentinel節(jié)點作為Leader。

每一個Sentinel節(jié)點都可以成為Leader，當(dāng)一個Sentinel節(jié)點確認redis集群的主節(jié)點主觀下線后，會請求其他Sentinel節(jié)點要求將自己選舉為Leader。被請求的Sentinel節(jié)點如果沒有同意過其他Sentinel節(jié)點的選舉請求，則同意該請求(選舉票數(shù)+1)，否則不同意。

如果一個Sentinel節(jié)點獲得的選舉票數(shù)達到Leader最低票數(shù)(quorum和Sentinel節(jié)點數(shù)/2+1的最大值)，則該Sentinel節(jié)點選舉為Leader；否則重新進行選舉。

4、Sentinel Leader決定新主節(jié)點

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

• 過濾故障的節(jié)點
• 選擇優(yōu)先級slave-priority最大的從節(jié)點作為主節(jié)點，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)點作為主節(jié)點，如不存在則繼續(xù)
• 選擇runid（redis每次啟動的時候生成隨機的runid作為redis的標識）最小的從節(jié)點作為主節(jié)點

為什么Sentinel集群至少3節(jié)點

一個Sentinel節(jié)選舉成為Leader的最低票數(shù)為quorum和Sentinel節(jié)點數(shù)/2+1的最大值，如果Sentinel集群只有2個Sentinel節(jié)點，則

Sentinel節(jié)點數(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Sentinel節(jié)點故障后，僅剩的一個Sentinel節(jié)點是永遠無法成為Leader。

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

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