Redis哨兵模式

• 什么是哨兵模式

        哨兵模式是Redis高可用的解决方案，使用Sentinel(哨兵)监控Redis集群中全部节点的运行状态，当主节点服务宕机后，会从当前主节点下的从节点中选一个节点作为新的主节点，继续为用户提供服务。当原主节点重新启动后，不会重新作为主节点运行，只能作为从节点运行。

• 哨兵模式的优点

        相对于主从模式，哨兵模式更加高可用，因为主从模式中，当主节点宕机后，就无法继续提供服务了，需要手动启动，但是哨兵模式可以选出新的主节点，继续提供服务。

• 哨兵模式示意图

        哨兵模式可以使用单独的哨兵也可以使用多个哨兵，单哨兵模式如图：

        使用一个哨兵，检测多个Redis节点的运行状态。当主节点宕机后，哨兵选出新的主节点即可。但是这种模式有缺点，就是哨兵服务自己宕机，那么就没有办法检测Redis节点了，所以可以引入多个哨兵，如图：

        在多哨兵模式下，每个哨兵除了检测所有节点的运行状态外，还要检测其他哨兵的运行状态。

• 哨兵检测方式

        哨兵通过心跳机制，实现对节点和其他哨兵的状态检测，每秒钟向集群中所有节点发送ping命令。

• 判定节点下线方法

        当有一个哨兵发现某个节点没有在规定时间内做出相应，则认为该节点下线，被称为主观下线。

        当其他哨兵也检测到该节点下线，并且达到了一定数量（具体由哨兵的监控配置决定，比如超过一半），那么就标记该节点为客观下线。

        如果该节点是主节点，那么就要发起投票，选出新的主节点。

• 选举新的主节点

        哨兵选举主节点是一个很严谨的过程，主要是由一下因素决定。

        1、节点与主节点连接时长

        如果从节点与主节点断开的时长超过down-after-milliseconds的十倍外加主节点宕机时长，那么就认为该节点不适合做主节点。

        2、优先级

        通过 slave-priority 配置项（redis.conf），可以给不同的从库设置不同优先级，优先级高的优先成为master。

        3、复制偏移量

        选择数据偏移量差距最小的，即slave_repl_offset与 master_repl_offset进度差距，差距越小数据与主节点差的越少。

        4、运行ID（run id）

        运行ID越小，说明运行时间越早，所以选run id小的从节点。

• 消息通知

        更新主节点后，通知其他从节点，所有从节点重新slave of到新的主节点上，重新建立runID和slave_repl_offset，此后写数据时都写入到新的主节点上。

• 哨兵集群通信方式

        使用redis的pub/sub 订阅能力实现哨兵间通信 和 slave 发现。

        哨兵之间可以相互通信，主要归功于 Redis 的 pub/sub 发布/订阅机制。哨兵与 master 建立通信之后，可以利用 master 提供发布/订阅机制发布自己的IP、port等信息，master 有一个 sentinel:hello 的专用通道，用于哨兵之间发布和订阅消息。哨兵们都可以通过该通道发布自己的Name、IP、Port消息，同时订阅其他哨兵发布的Name、IP、Port消息。互相发现之后建立起了连接，后续的消息通信就可以直接进行了。

• 哨兵集群通信方式

        sentinel向master发送 INFO 命令，master返回与之关联的slave 列表，sentinel 根据 master 返回的 slave 列表，逐个与 salve 建立连接，并且根据这个连接持续监控。

• 哨兵与客户端进行事件通知

        依旧是通过 pub/sub 机制，发布不同事件，让客户端在这里订阅消息。客户端可以订阅哨兵的消息，哨兵提供的消息订阅频道有很多，不同频道包含了主从库切换过程中的不同关键事件。