Redis哨兵模式实现原理

哨兵Sentinel是Redis的一种高可用解决方案，由一个或多个Sentinel实例组成的Sentinel系统可以监控多个主服务器，以及这些主服务器的从服务器，并且在被监视的主服务器下线时，将下线服务器的某个从服务器升级为新的主服务器。

1、Sentinel服务器创建和初始化

启动Sentinel

$ redis-server /usr/local/redis-6.0.16/sentinel-26379.conf --sentinel

Sentinel启动之后，初始化的时候会建立两个连接

• 命令连接：用于向主服务器发送命令，并接收回复
• 订阅连接：用于订阅主服务器的_sentinal_:hello频道

2、获取主服务器信息（INFO命令）

Sentinel每10秒会向主服务器及其从服务器发送INFO命令，以获取：

• 主服务器本身的信息，run_id、role等；
• 主服务器下的所有从服务器信息，Sentinel根据这些信息自动发现从服务器；

3、获取从服务器信息（INFO命令）

Sentinel发现从服务器后，会创建连接到从服务器的命令连接和订阅连接，连接创建之后，Sentinel每10秒会从服务器发送INFO命令，得到从服务器的信息。

4、向主从服务器发送信息（PUBLISH _sentinal_:hello发布）

Sentinel每2秒，向所有被监视的主服务器和从服务器发送命令：

 PUBLISH _sentinal_:hello "<s_ip>,<s_port>,<s_runid>,<s_epoch>,<m_name>,<m_ip>,<m_port>,<m_epoch>"

5、接收来自主从服务器的频道信息（SUBSCRIBE _sentinal_:hello订阅）

Sentinel与一个主服务器或者从服务器建立连接之后，会通过订阅连接向这台服务器发送以下命令：

 SUBSCRIBE _sentinal_:hello

当Sentinel从_sentinal_:hello频道接受到信息时，Sentinel根据其中的信息更新保存的实例结构。

6、检测下线状态

• 主观下线

Sentinel每秒1次，向与它建立命令连接的所有实例发送PING命令，根据实例返回的PING命令回复来判断是否下线。

如果一个实例没有在配置文件设置的down-after-milliseconds毫秒内连续发送有效回复（指 +PONG、-LONDING、-MASTERDOWN 回复），则该Sentinel判断这个实例主观下线。

注意：多个Sentinel设置的主观下线时长可能不同。

• 客观下线

当一台主服务器被Sentinel判断为主观下线之后，Sentinel会向同样监视这台主服务器的其他Sentinel询问，其他Sentinel收到询问后会判断这台服务器是否下线，然后把判断结果返回给源Sentinel。

当认为主服务器下线的Sentinel数量超过配置文件中设置的quorum参数的值，则该Sentinel就会认为服务器进入客观下线状态。

如下配置，代表当有两个Sentinel认为主服务器主观下线时，这台主服务器进入客观下线状态：

sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2

7、选举领头Sentinel

当一个主服务器被判断为客观下线时，监视这个下线主服务器的各个Sentinel会协商选举出一个领头Sentinel，并由领头Sentinel对下线主服务器执行故障转移操作。

8、故障转移

• 在已下线主服务器的所有从服务器中，选择一个优先级最高的、复制偏移量最大的从属服务器作为新的主服务器；
• 让已下线主服务器的其他从属服务器复制新的主服务器；
• 将已下线的主服务器设置为新主服务器的重述服务器；