網(wǎng)站有讀者留言問：如何進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移？

所以，后面我就補(bǔ)充了這部分內(nèi)容。

話不多說，發(fā)車！

為什么要有哨兵機(jī)制？

在 Redis 的主從架構(gòu)中，由于主從模式是讀寫分離的，如果主節(jié)點(diǎn)（master）掛了，那么將沒有主節(jié)點(diǎn)來服務(wù)客戶端的寫操作請求，也沒有主節(jié)點(diǎn)給從節(jié)點(diǎn)（slave）進(jìn)行數(shù)據(jù)同步了。

主節(jié)點(diǎn)掛了

這時如果要恢復(fù)服務(wù)的話，需要人工介入，選擇一個「從節(jié)點(diǎn)」切換為「主節(jié)點(diǎn)」，然后讓其他從節(jié)點(diǎn)指向新的主節(jié)點(diǎn)，同時還需要通知上游那些連接 Redis 主節(jié)點(diǎn)的客戶端，將其配置中的主節(jié)點(diǎn) IP 地址更新為「新主節(jié)點(diǎn)」的 IP 地址。

這樣也不太“智能”了，要是有一個節(jié)點(diǎn)能監(jiān)控「主節(jié)點(diǎn)」的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)掛了 ，它自動將一個「從節(jié)點(diǎn)」切換為「主節(jié)點(diǎn)」的話，那么可以節(jié)省我們很多事情啊！

Redis 在 2.8 版本以后提供的哨兵（Sentinel）機(jī)制，它的作用是實(shí)現(xiàn)主從節(jié)點(diǎn)故障轉(zhuǎn)移。它會監(jiān)測主節(jié)點(diǎn)是否存活，如果發(fā)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)掛了，它就會選舉一個從節(jié)點(diǎn)切換為主節(jié)點(diǎn)，并且把新主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息通知給從節(jié)點(diǎn)和客戶端。

哨兵機(jī)制是如何工作的？

哨兵其實(shí)是一個運(yùn)行在特殊模式下的 Redis 進(jìn)程，所以它也是一個節(jié)點(diǎn)。從“哨兵”這個名字也可以看得出來，它相當(dāng)于是“觀察者節(jié)點(diǎn)”，觀察的對象是主從節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)然，它不僅僅是觀察那么簡單，在它觀察到有異常的狀況下，會做出一些“動作”，來修復(fù)異常狀態(tài)。

哨兵節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)三件事情：監(jiān)控、選主、通知。

哨兵的職責(zé)

所以，我們重點(diǎn)要學(xué)習(xí)這三件事情：

• 哨兵節(jié)點(diǎn)是如何監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的？又是如何判斷主節(jié)點(diǎn)是否真的故障了？
• 根據(jù)什么規(guī)則選擇一個從節(jié)點(diǎn)切換為主節(jié)點(diǎn)？
• 怎么把新主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息通知給從節(jié)點(diǎn)和客戶端呢？

如何判斷主節(jié)點(diǎn)真的故障了？

哨兵會每隔 1 秒給所有主從節(jié)點(diǎn)發(fā)送 PING 命令，當(dāng)主從節(jié)點(diǎn)收到 PING 命令后，會發(fā)送一個響應(yīng)命令給哨兵，這樣就可以判斷它們是否在正常運(yùn)行。

哨兵監(jiān)控主從節(jié)點(diǎn)

如果主節(jié)點(diǎn)或者從節(jié)點(diǎn)沒有在規(guī)定的時間內(nèi)響應(yīng)哨兵的 PING 命令，哨兵就會將它們標(biāo)記為「主觀下線」。這個「規(guī)定的時間」是配置項(xiàng)  down-after-milliseconds 參數(shù)設(shè)定的，單位是毫秒。

主觀下線？難道還有客觀下線？

是的沒錯，客觀下線只適用于主節(jié)點(diǎn)。

之所以針對「主節(jié)點(diǎn)」設(shè)計「主觀下線」和「客觀下線」兩個狀態(tài)，是因?yàn)橛锌赡堋钢鞴?jié)點(diǎn)」其實(shí)并沒有故障，可能只是因?yàn)橹鞴?jié)點(diǎn)的系統(tǒng)壓力比較大或者網(wǎng)絡(luò)發(fā)送了擁塞，導(dǎo)致主節(jié)點(diǎn)沒有在規(guī)定時間內(nèi)響應(yīng)哨兵的 PING 命令。

所以，為了減少誤判的情況，哨兵在部署的時候不會只部署一個節(jié)點(diǎn)，而是用多個節(jié)點(diǎn)部署成哨兵集群（最少需要三臺機(jī)器來部署哨兵集群），通過多個哨兵節(jié)點(diǎn)一起判斷，就可以就可以避免單個哨兵因?yàn)樽陨砭W(wǎng)絡(luò)狀況不好，而誤判主節(jié)點(diǎn)下線的情況。同時，多個哨兵的網(wǎng)絡(luò)同時不穩(wěn)定的概率較小，由它們一起做決策，誤判率也能降低。

具體是怎么判定主節(jié)點(diǎn)為「客觀下線」的呢？

當(dāng)一個哨兵判斷主節(jié)點(diǎn)為「主觀下線」后，就會向其他哨兵發(fā)起命令，其他哨兵收到這個命令后，就會根據(jù)自身和主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)狀況，做出贊成投票或者拒絕投票的響應(yīng)。

當(dāng)這個哨兵的贊同票數(shù)達(dá)到哨兵配置文件中的 quorum 配置項(xiàng)設(shè)定的值后，這時主節(jié)點(diǎn)就會被該哨兵標(biāo)記為「客觀下線」。

例如，現(xiàn)在有 3 個哨兵，quorum 配置的是 2，那么一個哨兵需要 2 張贊成票，就可以標(biāo)記主節(jié)點(diǎn)為“客觀下線”了。這 2 張贊成票包括哨兵自己的一張贊成票和另外兩個哨兵的贊成票。

PS：quorum 的值一般設(shè)置為哨兵個數(shù)的二分之一加1，例如 3 個哨兵就設(shè)置 2。

哨兵判斷完主節(jié)點(diǎn)客觀下線后，哨兵就要開始在多個「從節(jié)點(diǎn)」中，選出一個從節(jié)點(diǎn)來做新主節(jié)點(diǎn)。

由哪個哨兵進(jìn)行主從故障轉(zhuǎn)移？

前面說過，為了更加“客觀”的判斷主節(jié)點(diǎn)故障了，一般不會只由單個哨兵的檢測結(jié)果來判斷，而是多個哨兵一起判斷，這樣可以減少誤判概率，所以哨兵是以哨兵集群的方式存在的。

問題來了，由哨兵集群中的哪個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行主從故障轉(zhuǎn)移呢？

所以這時候，還需要在哨兵集群中選出一個 leeder，讓 leeder 來執(zhí)行主從切換。

選舉 leeder 的過程其實(shí)是一個投票的過程，在投票開始前，肯定得有個「候選者」。

那誰來作為候選者呢？

哪個哨兵節(jié)點(diǎn)判斷主節(jié)點(diǎn)為「客觀下線」，這個哨兵節(jié)點(diǎn)就是候選者，所謂的候選者就是想當(dāng) Leader 的哨兵。

舉個例子，假設(shè)有三個哨兵。當(dāng)哨兵 B 先判斷到主節(jié)點(diǎn)「主觀下線后」，就會給其他實(shí)例發(fā)送 is-master-down-by-addr 命令。接著，其他哨兵會根據(jù)自己和主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)連接情況，做出贊成投票或者拒絕投票的響應(yīng)。

當(dāng)哨兵 B 收到贊成票數(shù)達(dá)到哨兵配置文件中的 quorum 配置項(xiàng)設(shè)定的值后，就會將主節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為「客觀下線」，此時的哨兵 B 就是一個Leader 候選者。

候選者如何選舉成為 Leader？

候選者會向其他哨兵發(fā)送命令，表明希望成為 Leader 來執(zhí)行主從切換，并讓所有其他哨兵對它進(jìn)行投票。

每個哨兵只有一次投票機(jī)會，如果用完后就不能參與投票了，可以投給自己或投給別人，但是只有候選者才能把票投給自己。

那么在投票過程中，任何一個「候選者」，要滿足兩個條件：

• 第一，拿到半數(shù)以上的贊成票；
• 第二，拿到的票數(shù)同時還需要大于等于哨兵配置文件中的 quorum 值。

舉個例子，假設(shè)哨兵節(jié)點(diǎn)有  3 個，quorum 設(shè)置為 2，那么任何一個想成為 Leader 的哨兵只要拿到 2 張贊成票，就可以選舉成功了。如果沒有滿足條件，就需要重新進(jìn)行選舉。

這時候有的同學(xué)就會問了，如果某個時間點(diǎn)，剛好有兩個哨兵節(jié)點(diǎn)判斷到主節(jié)點(diǎn)為客觀下線，那這時不就有兩個候選者了？這時該如何決定誰是 Leader 呢？

每位候選者都會先給自己投一票，然后向其他哨兵發(fā)起投票請求。如果投票者先收到「候選者 A」的投票請求，就會先投票給它，如果投票者用完投票機(jī)會后，收到「候選者 B」的投票請求后，就會拒絕投票。這時，候選者 A 先滿足了上面的那兩個條件，所以「候選者 A」就會被選舉為 Leader。

為什么哨兵節(jié)點(diǎn)至少要有 3 個？

如果哨兵集群中只有 2 個哨兵節(jié)點(diǎn)，此時如果一個哨兵想要成功成為 Leader，必須獲得 2 票，而不是 1 票。

所以，如果哨兵集群中有個哨兵掛掉了，那么就只剩一個哨兵了，如果這個哨兵想要成為 Leader，這時票數(shù)就沒辦法達(dá)到 2 票，就無法成功成為 Leader，這時是無法進(jìn)行主從節(jié)點(diǎn)切換的。

因此，通常我們至少會配置 3 個哨兵節(jié)點(diǎn)。這時，如果哨兵集群中有個哨兵掛掉了，那么還剩下兩個個哨兵，如果這個哨兵想要成為 Leader，這時還是有機(jī)會達(dá)到 2 票的，所以還是可以選舉成功的，不會導(dǎo)致無法進(jìn)行主從節(jié)點(diǎn)切換。

當(dāng)然，你要問，如果 3 個哨兵節(jié)點(diǎn)，掛了 2 個怎么辦？這個時候得人為介入了，或者增加多一點(diǎn)哨兵節(jié)點(diǎn)。

再說一個問題，Redis 1 主 4 從，5 個哨兵 ，quorum 設(shè)置為 3，如果 2 個哨兵故障，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)時，哨兵能否判斷主節(jié)點(diǎn)“客觀下線”？主從能否自動切換？

• 哨兵集群可以判定主節(jié)點(diǎn)“客觀下線”。哨兵集群還剩下 3 個哨兵，當(dāng)一個哨兵判斷主節(jié)點(diǎn)“主觀下線”后，詢問另外 2 個哨兵后，有可能能拿到 3 張贊同票，這時就達(dá)到了 quorum 的值，因此，哨兵集群可以判定主節(jié)點(diǎn)為“客觀下線”。
• 哨兵集群可以完成主從切換。當(dāng)有個哨兵標(biāo)記主節(jié)點(diǎn)為「客觀下線」后，就會進(jìn)行選舉 Leader 的過程，因?yàn)榇藭r哨兵集群還剩下 3 個哨兵，那么還是可以拿到半數(shù)以上（5/2+1=3）的票，而且也達(dá)到了 quorum 值，滿足了選舉 Leader 的兩個條件， 所以就能選舉成功，因此哨兵集群可以完成主從切換。

如果 quorum 設(shè)置為 2 ，并且如果有 3 個哨兵故障的話。此時哨兵集群還是可以判定主節(jié)點(diǎn)為“客觀下線”，但是哨兵不能完成主從切換了，大家可以自己推演下。

如果 quorum 設(shè)置為 3，并且如果有 3 個哨兵故障的話，哨兵集群即不能判定主節(jié)點(diǎn)為“客觀下線”，也不能完成主從切換了。

可以看到，quorum 為 2 的時候，并且如果有 3 個哨兵故障的話，雖然可以判定主節(jié)點(diǎn)為“客觀下線”，但是不能完成主從切換，這樣感覺「判定主節(jié)點(diǎn)為客觀下線」這件事情白做了一樣，既然這樣，還不如不要做，quorum 為 3 的時候，就可以避免這種無用功。

所以，quorum 的值建議設(shè)置為哨兵個數(shù)的二分之一加1，例如 3 個哨兵就設(shè)置 2，5 個哨兵設(shè)置為 3，而且哨兵節(jié)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)該是奇數(shù)。

主從故障轉(zhuǎn)移的過程是怎樣的？

在哨兵集群中通過投票的方式，選舉出了哨兵 leader 后，就可以進(jìn)行主從故障轉(zhuǎn)移的過程了，如下圖：

主從故障轉(zhuǎn)移操作包含以下四個步驟：

• 第一步：在已下線主節(jié)點(diǎn)（舊主節(jié)點(diǎn)）屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」里面，挑選出一個從節(jié)點(diǎn)，并將其轉(zhuǎn)換為主節(jié)點(diǎn)。
• 第二步：讓已下線主節(jié)點(diǎn)屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」修改復(fù)制目標(biāo)，修改為復(fù)制「新主節(jié)點(diǎn)」；
• 第三步：將新主節(jié)點(diǎn)的 IP 地址和信息，通過「發(fā)布者/訂閱者機(jī)制」通知給客戶端；
• 第四步：繼續(xù)監(jiān)視舊主節(jié)點(diǎn)，當(dāng)這個舊主節(jié)點(diǎn)重新上線時，將它設(shè)置為新主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)；

步驟一：選出新主節(jié)點(diǎn)

故障轉(zhuǎn)移操作第一步要做的就是在已下線主節(jié)點(diǎn)屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」中，挑選出一個狀態(tài)良好、數(shù)據(jù)完整的從節(jié)點(diǎn)，然后向這個「從節(jié)點(diǎn)」發(fā)送 SLAVEOF no one 命令，將這個「從節(jié)點(diǎn)」轉(zhuǎn)換為「主節(jié)點(diǎn)」。

那么多「從節(jié)點(diǎn)」，到底選擇哪個從節(jié)點(diǎn)作為新主節(jié)點(diǎn)的？

隨機(jī)的方式好嗎？隨機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)起來很簡單，但是如果選到一個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的從節(jié)點(diǎn)作為新主節(jié)點(diǎn)，那么可能在將來不久又要做一次主從故障遷移。

所以，我們首先要把網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的從節(jié)點(diǎn)給過濾掉。首先把已經(jīng)下線的從節(jié)點(diǎn)過濾掉，然后把以往網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)不好的從節(jié)點(diǎn)也給過濾掉。

怎么判斷從節(jié)點(diǎn)之前的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)不好呢？

Redis 有個叫 down-after-milliseconds * 10 配置項(xiàng)，其down-after-milliseconds 是主從節(jié)點(diǎn)斷連的最大連接超時時間。如果在 down-after-milliseconds 毫秒內(nèi)，主從節(jié)點(diǎn)都沒有通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系上，我們就可以認(rèn)為主從節(jié)點(diǎn)斷連了。如果發(fā)生斷連的次數(shù)超過了 10 次，就說明這個從節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)狀況不好，不適合作為新主節(jié)點(diǎn)。

至此，我們就把網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的從節(jié)點(diǎn)過濾掉了，接下來要對所有從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三輪考察：優(yōu)先級、復(fù)制進(jìn)度、ID 號。在進(jìn)行每一輪考察的時候，哪個從節(jié)點(diǎn)優(yōu)先勝出，就選擇其作為新主節(jié)點(diǎn)。

• 第一輪考察：哨兵首先會根據(jù)從節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級來進(jìn)行排序，優(yōu)先級越小排名越靠前，
• 第二輪考察：如果優(yōu)先級相同，則查看復(fù)制的下標(biāo)，哪個從「主節(jié)點(diǎn)」接收的復(fù)制數(shù)據(jù)多，哪個就靠前。
• 第三輪考察：如果優(yōu)先級和下標(biāo)都相同，就選擇從節(jié)點(diǎn) ID 較小的那個。

第一輪考察：優(yōu)先級最高的從節(jié)點(diǎn)勝出

Redis 有個叫 slave-priority 配置項(xiàng)，可以給從節(jié)點(diǎn)設(shè)置優(yōu)先級。

每一臺從節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器配置不一定是相同的，我們可以根據(jù)服務(wù)器性能配置來設(shè)置從節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級。

比如，如果 「 A 從節(jié)點(diǎn)」的物理內(nèi)存是所有從節(jié)點(diǎn)中最大的， 那么我們可以把「 A 從節(jié)點(diǎn)」的優(yōu)先級設(shè)置成最高。這樣當(dāng)哨兵進(jìn)行第一輪考慮的時候，優(yōu)先級最高的 A 從節(jié)點(diǎn)就會優(yōu)先勝出，于是就會成為新主節(jié)點(diǎn)。

第二輪考察：復(fù)制進(jìn)度最靠前的從節(jié)點(diǎn)勝出

如果在第一輪考察中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)先級最高的從節(jié)點(diǎn)有兩個，那么就會進(jìn)行第二輪考察，比較兩個從節(jié)點(diǎn)哪個復(fù)制進(jìn)度。

什么是復(fù)制進(jìn)度？主從架構(gòu)中，主節(jié)點(diǎn)會將寫操作同步給從節(jié)點(diǎn)，在這個過程中，主節(jié)點(diǎn)會用 master_repl_offset 記錄當(dāng)前的最新寫操作在 repl_backlog_buffer 中的位置（如下圖中的「主服務(wù)器已經(jīng)寫入的數(shù)據(jù)」的位置），而從節(jié)點(diǎn)會用 slave_repl_offset 這個值記錄當(dāng)前的復(fù)制進(jìn)度（如下圖中的「從服務(wù)器要讀的位置」的位置）。

如果某個從節(jié)點(diǎn)的 slave_repl_offset 最接近 master_repl_offset，說明它的復(fù)制進(jìn)度是最靠前的，于是就可以將它選為新主節(jié)點(diǎn)。

第三輪考察：ID 號小的從節(jié)點(diǎn)勝出

如果在第二輪考察中，發(fā)現(xiàn)有兩個從節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級和復(fù)制進(jìn)度都是一樣的，那么就會進(jìn)行第三輪考察，比較兩個從節(jié)點(diǎn)的 ID 號，ID 號小的從節(jié)點(diǎn)勝出。

什么是 ID 號？每個從節(jié)點(diǎn)都有一個編號，這個編號就是 ID 號，是用來唯一標(biāo)識從節(jié)點(diǎn)的。

到這里，選主的事情終于結(jié)束了。簡單給大家總結(jié)下：

在選舉出從節(jié)點(diǎn)后，哨兵 leader  向被選中的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送 SLAVEOF no one 命令，讓這個從節(jié)點(diǎn)解除從節(jié)點(diǎn)的身份，將其變?yōu)樾轮鞴?jié)點(diǎn)。

如下圖，哨兵 leader 向被選中的從節(jié)點(diǎn) server2 發(fā)送 SLAVEOF no one 命令，將該從節(jié)點(diǎn)升級為新主節(jié)點(diǎn)。

在發(fā)送 SLAVEOF no one 命令之后，哨兵 leader 會以每秒一次的頻率向被升級的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送 INFO 命令（沒進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移之前，INFO 命令的頻率是每十秒一次），并觀察命令回復(fù)中的角色信息，當(dāng)被升級節(jié)點(diǎn)的角色信息從原來的 slave 變?yōu)?master 時，哨兵 leader 就知道被選中的從節(jié)點(diǎn)已經(jīng)順利升級為主節(jié)點(diǎn)了。

如下圖，選中的從節(jié)點(diǎn) server2 升級成了新主節(jié)點(diǎn)：

步驟二：將從節(jié)點(diǎn)指向新主節(jié)點(diǎn)

當(dāng)新主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)之后，哨兵 leader  下一步要做的就是，讓已下線主節(jié)點(diǎn)屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」指向「新主節(jié)點(diǎn)」，這一動作可以通過向「從節(jié)點(diǎn)」發(fā)送 SLAVEOF 命令來實(shí)現(xiàn)。

如下圖，哨兵 leader 向所有從節(jié)點(diǎn)（server3和server4）發(fā)送 SLAVEOF ，讓它們成為新主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)。

所有從節(jié)點(diǎn)指向新主節(jié)點(diǎn)后的拓?fù)鋱D如下：

步驟三：通知客戶的主節(jié)點(diǎn)已更換

經(jīng)過前面一系列的操作后，哨兵集群終于完成主從切換的工作，那么新主節(jié)點(diǎn)的信息要如何通知給客戶端呢？

這主要通過 Redis 的發(fā)布者/訂閱者機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。每個哨兵節(jié)點(diǎn)提供發(fā)布者/訂閱者機(jī)制，客戶端可以從哨兵訂閱消息。

哨兵提供的消息訂閱頻道有很多，不同頻道包含了主從節(jié)點(diǎn)切換過程中的不同關(guān)鍵事件，幾個常見的事件如下：

客戶端和哨兵建立連接后，客戶端會訂閱哨兵提供的頻道。主從切換完成后，哨兵就會向  +switch-master  頻道發(fā)布新主節(jié)點(diǎn)的 IP 地址和端口的消息，這個時候客戶端就可以收到這條信息，然后用這里面的新主節(jié)點(diǎn)的 IP 地址和端口進(jìn)行通信了。

通過發(fā)布者/訂閱者機(jī)制機(jī)制，有了這些事件通知，客戶端不僅可以在主從切換后得到新主節(jié)點(diǎn)的連接信息，還可以監(jiān)控到主從節(jié)點(diǎn)切換過程中發(fā)生的各個重要事件。這樣，客戶端就可以知道主從切換進(jìn)行到哪一步了，有助于了解切換進(jìn)度。

步驟四：將舊主節(jié)點(diǎn)變?yōu)閺墓?jié)點(diǎn)

故障轉(zhuǎn)移操作最后要做的是，繼續(xù)監(jiān)視舊主節(jié)點(diǎn)，當(dāng)舊主節(jié)點(diǎn)重新上線時，哨兵集群就會向它發(fā)送 SLAVEOF 命令，讓它成為新主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)，如下圖：

至此，整個主從節(jié)點(diǎn)的故障轉(zhuǎn)移的工作結(jié)束。

哨兵集群是如何組成的？

前面提到了  Redis 的發(fā)布者/訂閱者機(jī)制，那就不得不提一下哨兵集群的組成方式，因?yàn)樗灿玫搅诉@個技術(shù)。

在我第一次搭建哨兵集群的時候，當(dāng)時覺得很詫異。因?yàn)樵谂渲蒙诒男畔r，竟然只需要填下面這幾個參數(shù)，設(shè)置主節(jié)點(diǎn)名字、主節(jié)點(diǎn)的 IP 地址和端口號以及 quorum 值。

sentinel monitor <master-name> <ip> <redis-port> <quorum>

不需要填其他哨兵節(jié)點(diǎn)的信息，我就好奇它們是如何感知對方的，又是如何組成哨兵集群的？

后面才了解到，哨兵節(jié)點(diǎn)之間是通過 Redis 的發(fā)布者/訂閱者機(jī)制來相互發(fā)現(xiàn)的。

在主從集群中，主節(jié)點(diǎn)上有一個名為__sentinel__:hello的頻道，不同哨兵就是通過它來相互發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)互相通信的。

在下圖中，哨兵 A 把自己的 IP 地址和端口的信息發(fā)布到__sentinel__:hello 頻道上，哨兵 B 和 C 訂閱了該頻道。那么此時，哨兵 B 和 C 就可以從這個頻道直接獲取哨兵 A 的 IP 地址和端口號。然后，哨兵 B、C 可以和哨兵 A 建立網(wǎng)絡(luò)連接。

通過這個方式，哨兵 B 和 C 也可以建立網(wǎng)絡(luò)連接，這樣一來，哨兵集群就形成了。

哨兵集群會對「從節(jié)點(diǎn)」的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，那哨兵集群如何知道「從節(jié)點(diǎn)」的信息？

主節(jié)點(diǎn)知道所有「從節(jié)點(diǎn)」的信息，所以哨兵會每 10 秒一次的頻率向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送 INFO 命令來獲取所有「從節(jié)點(diǎn)」的信息。

如下圖所示，哨兵 B 給主節(jié)點(diǎn)發(fā)送 INFO 命令，主節(jié)點(diǎn)接受到這個命令后，就會把從節(jié)點(diǎn)列表返回給哨兵。接著，哨兵就可以根據(jù)從節(jié)點(diǎn)列表中的連接信息，和每個從節(jié)點(diǎn)建立連接，并在這個連接上持續(xù)地對從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控。哨兵 A 和 C 可以通過相同的方法和從節(jié)點(diǎn)建立連接。

正式通過  Redis 的發(fā)布者/訂閱者機(jī)制，哨兵之間可以相互感知，然后組成集群，同時，哨兵又通過 INFO 命令，在主節(jié)點(diǎn)里獲得了所有從節(jié)點(diǎn)連接信息，于是就能和從節(jié)點(diǎn)建立連接，并進(jìn)行監(jiān)控了。

參考資料：

《Redis 核心技術(shù)與實(shí)戰(zhàn)》

《Redis 設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》

總結(jié)

Redis 在 2.8 版本以后提供的哨兵（Sentinel）機(jī)制，它的作用是實(shí)現(xiàn)主從節(jié)點(diǎn)故障轉(zhuǎn)移。它會監(jiān)測主節(jié)點(diǎn)是否存活，如果發(fā)現(xiàn)主節(jié)點(diǎn)掛了，它就會選舉一個從節(jié)點(diǎn)切換為主節(jié)點(diǎn)，并且把新主節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息通知給從節(jié)點(diǎn)和客戶端。

哨兵一般是以集群的方式部署，至少需要 3 個哨兵節(jié)點(diǎn)，哨兵集群主要負(fù)責(zé)三件事情：監(jiān)控、選主、通知。

哨兵節(jié)點(diǎn)通過 Redis 的發(fā)布者/訂閱者機(jī)制，哨兵之間可以相互感知，相互連接，然后組成哨兵集群，同時哨兵又通過 INFO 命令，在主節(jié)點(diǎn)里獲得了所有從節(jié)點(diǎn)連接信息，于是就能和從節(jié)點(diǎn)建立連接，并進(jìn)行監(jiān)控了。

1.第一輪投票：判斷主節(jié)點(diǎn)下線

當(dāng)哨兵集群中的某個哨兵判定主節(jié)點(diǎn)下線（主觀下線）后，就會向其他哨兵發(fā)起命令，其他哨兵收到這個命令后，就會根據(jù)自身和主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)狀況，做出贊成投票或者拒絕投票的響應(yīng)。

當(dāng)這個哨兵的贊同票數(shù)達(dá)到哨兵配置文件中的 quorum 配置項(xiàng)設(shè)定的值后，這時主節(jié)點(diǎn)就會被該哨兵標(biāo)記為「客觀下線」。

2.第二輪投票：選出哨兵leader

某個哨兵判定主節(jié)點(diǎn)客觀下線后，該哨兵就會發(fā)起投票，告訴其他哨兵，它想成為 leader，想成為 leader 的哨兵節(jié)點(diǎn)，要滿足兩個條件：

第一，拿到半數(shù)以上的贊成票；

第二，拿到的票數(shù)同時還需要大于等于哨兵配置文件中的 quorum 值。

3.由哨兵 leader 進(jìn)行主從故障轉(zhuǎn)移

選舉出了哨兵 leader 后，就可以進(jìn)行主從故障轉(zhuǎn)移的過程了。該操作包含以下四個步驟：

第一步：在已下線主節(jié)點(diǎn)（舊主節(jié)點(diǎn)）屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」里面，挑選出一個從節(jié)點(diǎn)，并將其轉(zhuǎn)換為主節(jié)點(diǎn)，選擇的規(guī)則：

過濾掉已經(jīng)離線的從節(jié)點(diǎn)；

過濾掉歷史網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)不好的從節(jié)點(diǎn)；

將剩下的從節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行三輪考察：優(yōu)先級、復(fù)制進(jìn)度、ID 號。在每一輪考察過程中，如果找到了一個勝出的從節(jié)點(diǎn)，就將其作為新主節(jié)點(diǎn)。

第二步：讓已下線主節(jié)點(diǎn)屬下的所有「從節(jié)點(diǎn)」修改復(fù)制目標(biāo)，修改為復(fù)制「新主節(jié)點(diǎn)」；

第三步：將新主節(jié)點(diǎn)的 IP 地址和信息，通過「發(fā)布者/訂閱者機(jī)制」通知給客戶端；

第四步：繼續(xù)監(jiān)視舊主節(jié)點(diǎn)，當(dāng)這個舊主節(jié)點(diǎn)重新上線時，將它設(shè)置為新主節(jié)點(diǎn)的從節(jié)點(diǎn)；