字節一面：Redis主節點宕機，如何處理？

今天跟大家聊下，如果Redis某個節點宕機了，要怎麼處理？

我們知道，Redis集羣一般採用主從模式，主節點負責寫，從節點負責讀。

從節點故障

從節點主要提供讀服務，為了分攤主服務器壓力，一般會有多個從節點。

如果是從節點故障，不算什麼大問題，客户端把該故障節點屏蔽即可，仍可訪問其他的主、從節點滿足正常的業務功能。

主節點故障

如果是主節點宕機了，那就有點麻煩了，畢竟寫操作是在主節點上，無法替代。

這時候，我們要幹一件事，從所有的從庫節點中挑選一台做為主節點。這裏要介紹下Sentienl 哨兵機制了。

哨兵機制分為三個階段：

1、監控。哨兵進程會週期給所有的主庫、從庫發送 PING 命令，檢測機器是否處於服務狀態。如果沒有在設置時間內收到回覆，則判定為下線。

2、選主。主要是看各個節點的打分情況，打分規則分為 從庫優先級、從庫複製進度、從庫ID號。只要有一輪，某個從庫得分最高，則選舉它為主庫。

從庫優先級，主要是考慮到不同的機器可能配置不一樣，配置高的機器，優先級高一些，通過slave-priority 來配置

從庫複製進度，主要是看slave_repl_offset 的值大小，值越大表示已經同步的數據越多，得分越高。

從庫ID號，每個Redis 實例啟動時，都會生成一個 ID，在優先級和複製進度相同的條件下，ID號最小的從庫分數最高，會被選為新主庫。

3、通知。把選舉後的新主庫發送給所有節點，讓所有的從庫執行 replicaof 命令，和新 master建立主從關係、數據同步複製。另外，也會把最新的主庫信息同步給客户端。這樣後續的寫請求會打到新的 主節點上。

我們知道網絡存在不穩定性，所以會不會有什麼特殊問題？我們繼續往下看

網絡抖動，引發誤判

問題描述：

哨兵節點監控到主節點超時未響應，主節點不一定是真的宕機。可能是之間的網絡擁堵，或者主庫自身壓力過大，導致響應超時。

如何避免這種情況？

引入哨兵集羣，多個哨兵實例一起判斷，降低誤判率。判斷標準就是，假如 n 個哨兵實例，至少有 n/2+1 個判定一致，才可以定論。

注意：

上面的誤判只會用在主庫，從庫只是負責讀，如果監測到未響應，直接標記為 ”下線“，並不需要集羣投票驗證其真實性。

如果是主庫超時未響應，則不能這麼草率決定，畢竟後面的選主和通知都是一筆不小的開銷，所以，標記主庫”下線“，一定要慎之又慎。

那麼，哨兵集羣集如何投票，確認主節點是否真的下線呢？在深入這個問題之前，我們先來了解下哨兵集羣

哨兵集羣如何構建？

首先，在redis-sentinel 的conf文件裏添加兩個配置項：

sentinel monitor
master-name：對某個master+slave 組合的一個區分標識（一套sentinel是可以監聽多套master+slave這樣的組合）

ip 和 port：就是master節點的 ip 和 端口號。

quorum：進行客觀下線的一個依據，意思是至少有 quorum 個sentinel主觀的認為這個master有故障，才會對這個master下線或故障轉移。

sentinel down-after-milliseconds
timeout：毫秒值，如果這台sentinel超過timeout時間無法連通master或slave（slave不需要客觀下線，因為不需要故障轉移），就會主觀認為該master已經下線（實際下線需要客觀下線的判斷通過才會真正下線）

藉助發佈/訂閲組建哨兵集羣

我們知道Redis 有pub/sub 機制，當一個哨兵與主庫建立連接，可以在主庫上發佈自己的消息（ip、port），當然也可以在主庫上訂閲其他哨兵發佈的消息。

有點類似MQ的topic味道，大家基於同一個topic完成數據交換。

當所有的哨兵都完成上述動作，哨兵集羣也就組建完成。

為什麼要組建哨兵集羣呢？因為後面的選主需要有一個leader帶頭操作。

哨兵如何知道所有從庫地址呢？

我們知道每個哨兵實例的配置參數裏有配置主庫的ip和port，而每個主庫要同步數據給從庫，自然有掛載的所有從庫信息。

所以，哨兵實例只需向主庫發送INFO命令即可獲取到所需要的信息，然後哨兵實例在依次與從庫建立連接。

至此，一個哨兵實例便可以收集到整個Redis 集羣的數據，包含三塊：

所有的哨兵節點ip、port
主節點ip、port
主節點掛載的所有從節點的 ip、port
其他哨兵實例也是一樣道理，這裏就不在贅述了。

哨兵是個集羣，選主需要有個帶頭大哥

當一個哨兵實例監控到主庫”主觀下線“後，給其他實例發送 is-master-down-by-addr 命令，其他哨兵實例根據自己與主庫的連接情況，做出 Y 或 N的回覆。

當這個哨兵收集到了超過 quorum 配置項的 Y 回覆後，就會標記主庫”客觀下線“。

下面，就要進入選主階段了。正所謂”一山不容二虎“，那麼由哪個哨兵實例來執行選主操作呢？

還是公平點，採用民主投票。先在 哨兵集羣中選出一個帶頭大哥，由它代表大家執行後續操作。

如何選哨兵Leader？

上圖畫了個流程實例，三個哨兵節點在 t1~t6 不同時刻點的投票情況。

當一個哨兵實例收到超過 設置的quorum 票Y後，它會成為新的Leader。然後由它（哨兵S3）負責後面的從庫選主，通知從庫與新主庫建立關係並同步數據，通知客户端訪問新主庫。

如果本輪沒有選出Leader節點，等哨兵故障轉移超時時間的 2 倍時間後，重新發起新一輪選舉。

為了保證哨兵Leader選舉的順利進行，除了對網絡質量有要求外，最好配置奇數個哨兵節點且最好三個以上。

哨兵也是實例，如果掛了怎麼辦？

哨兵主要是用來監控Redis集羣的健康狀況，本身並不提供服務。

當一個哨兵實例掛掉後，會影響到集羣的監測。為了降低影響，我們引入哨兵集羣，降低單點風險，由哨兵集羣保障Redis主從集羣的健康。

舉個例子：

哨兵集羣配置了三個實例，quorum 配置值為2。當一個哨兵實例宕機後，其餘兩個哨兵實例依然可以完成選舉，只是可能存在一定風險而已。

哨兵集羣完成了主從切換，客户端如何感知？

我們知道Redis有pub/sub機制，為了便於外部知道當前的切換進度，哨兵提供了多個訂閲頻道。

其中就有一個新主庫切換頻道，（switch-master）

SUBSCRIBE +switch-master
訂閲對應頻道，可以獲得切換後的新主庫ip、port，並與之建立連接，繼續享受Redis服務。