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redis sentinel叢集選舉機制

概要

當redis叢集的主節點故障時,Sentinel叢集將從剩餘的從節點中選舉一個新的主節點,有以下步驟:

  1. 故障節點主觀下線
  2. 故障節點客觀下線
  3. Sentinel叢集選舉Leader
  4. Sentinel Leader決定新主節點

選舉過程

1、主觀下線

Sentinel叢集的每一個Sentinel節點會定時對redis叢集的所有節點發心跳包檢測節點是否正常。如果一個節點在down-after-milliseconds時間內沒有回覆Sentinel節點的心跳包,則該redis節點被該Sentinel節點主觀下線。

2、客觀下線

當節點被一個Sentinel節點記為主觀下線時,並不意味著該節點肯定故障了,還需要Sentinel叢集的其他Sentinel節點共同判斷為主觀下線才行。

該Sentinel節點會詢問其他Sentinel節點,如果Sentinel叢集中超過quorum數量的Sentinel節點認為該redis節點主觀下線,則該redis客觀下線。

如果客觀下線的redis節點是從節點或者是Sentinel節點,則操作到此為止,沒有後續的操作了;如果客觀下線的redis節點為主節點,則開始故障轉移,從從節點中選舉一個節點升級為主節點。

3、Sentinel叢集選舉Leader

如果需要從redis叢集選舉一個節點為主節點,首先需要從Sentinel叢集中選舉一個Sentinel節點作為Leader。

每一個Sentinel節點都可以成為Leader,當一個Sentinel節點確認redis叢集的主節點主觀下線後,會請求其他Sentinel節點要求將自己選舉為Leader。被請求的Sentinel節點如果沒有同意過其他Sentinel節點的選舉請求,則同意該請求(選舉票數+1),否則不同意。

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

4、Sentinel Leader決定新主節點

當Sentinel叢集選舉出Sentinel Leader後,由Sentinel Leader從redis從節點中選擇一個redis節點作為主節點:

  1. 過濾故障的節點
  2. 選擇優先順序slave-priority最大的從節點作為主節點,如不存在則繼續
  3. 選擇複製偏移量(資料寫入量的位元組,記錄寫了多少資料。主伺服器會把偏移量同步給從伺服器,當主從的偏移量一致,則資料是完全同步)最大的從節點作為主節點,如不存在則繼續
  4. 選擇runid(redis每次啟動的時候生成隨機的runid作為redis的標識)最小的從節點作為主節點
存在 不存在 存在 不存在 從節點列表 過濾故障節點 slave-priority最大的從節點 升級主節點 複製偏移量最大的從節點 升級主節點 runid最小的從節點升級主節點

為什麼Sentinel叢集至少3節點

一個Sentinel節選舉成為Leader的最低票數為quorumSentinel節點數/2+1的最大值,如果Sentinel叢集只有2個Sentinel節點,則

Sentinel節點數/2 + 1
= 2/2 + 1
= 2

即Leader最低票數至少為2,當該Sentinel叢集中由一個Sentinel節點故障後,僅剩的一個Sentinel節點是永遠無法成為Leader。

也可以由此公式可以推匯出,Sentinel叢集允許1個Sentinel節點故障則需要3個節點的叢集;允許2個節點故障則需要5個節點叢集。