013.redis 哨兵的多个核心底层原理的深入解析(包含 slave 选举算法)

sdown 和 odown 转换机制

sdown 和 odown 是两种失败状态

  • sdown 是主观宕机

    一个哨兵如果自己觉得一个 master 宕机了,那么就是主观宕机

  • odown 是客观宕机

    如果 quorum 数量的哨兵都觉得一个 master 宕机了,那么就是客观宕机

sdown 达成的条件很简单,如果一个哨兵 ping 一个 master,超过了 is-master-down-after-milliseconds(在哨兵配置文件中配置的) 指定的毫秒数之后,就主观认为 master 宕机

sdown 到 odown 转换的条件很简单,如果一个哨兵在指定时间内,收到了 quorum 指定数量的其他哨兵也认为那个 master 是 sdown 了,那么就认为是 odown 了,客观认为 master 宕机

哨兵集群的自动发现机制

哨兵互相之间的发现,是通过 redis 的 pub/sub 系统实现的,每个哨兵都会往 __sentinel__:hello 这个 channel 里发送一个消息,这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息,并感知到其他的哨兵的存在

每隔两秒钟,每个哨兵都会往自己监控的某个 master+slaves 对应的 __sentinel__:hello channel 里发送一个消息,内容是自己的 host、ip和 runid 还有对这个 master 的监控配置

每个哨兵也会去监听自己监控的每个 master+slaves 对应的 __sentinel__:hello channel,然后去感知到同样在监听这个 master+slaves 的其他哨兵的存在

每个哨兵还会跟其他哨兵交换对 master 的监控配置,互相进行监控配置的同步

slave 配置的自动纠正

哨兵会负责自动纠正 slave 的一些配置,比如 slave 如果要成为潜在的 master 候选人,哨兵会确保 slave 在复制现有 master 的数据; 如果 slave 连接到了一个错误的 master 上,比如故障转移之后,那么哨兵会确保它们连接到正确的 master 上

slave->master 选举算法

如果一个 master 被认为 odown 了,而且 majority 哨兵都允许了主备切换,那么某个哨兵就会执行主备切换操作,此时首先要选举一个 slave 来

会考虑 slave 的一些信息

  • 跟 master 断开连接的时长
  • slave 优先级
  • 复制 offset
  • run id

如果一个 slave 跟 master 断开连接已经超过了 down-after-milliseconds的 10 倍,外加 master 宕机的时长,那么 slave 就被认为不适合选举为 master,公式如下

(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state

接下来会对 slave 进行排序

  1. 按照 slave 优先级进行排序,slave priority(redis 配置文件中的属性配置,默认为 100) 越低,优先级就越高
  2. 如果 slave priority 相同,那么看 replica offset,哪个 slave 复制了越多的数据,offset 越靠后,优先级就越高
  3. 如果上面两个条件都相同,那么选择一个 run id 比较小的那个 slave

quorum 和 majority

每次一个哨兵要做主备切换,首先需要 quorum 数量的哨兵认为 odown,然后选举出一个哨兵来做切换,这个哨兵还得得到 majority 哨兵的授权,才能正式执行切换

如果 quorum < majority,比如 5 个哨兵,majority=3,quorum=2,那么就 3 个哨兵授权就可以执行切换

但是如果 quorum >= majority,那么必须 quorum 数量的哨兵都授权;比如 5个哨兵,quorum=5,那么必须 5 个哨兵都同意授权,才能执行切换

configuration epoch

哨兵会对一套 redis master+slave 进行监控,有相应的监控的配置

执行切换的那个哨兵,会从要切换到的新 master(salve->master)那里得到一个 configuration epoch,这就是一个 version 号,每次切换的 version 号都必须是唯一的

如果第一个选举出的哨兵切换失败了,那么其他哨兵,会等待 failover-timeout 时间,然后接替继续执行切换,此时会重新获取一个新的 configuration epoch,作为新的 version 号

configuraiton 传播

哨兵完成切换之后,会在自己本地更新生成最新的 master 配置,然后同步给其他的哨兵,就是通过之前说的 pub/sub 消息机制

这里之前的 version 号就很重要了,因为各种消息都是通过一个 channel 去发布和监听的,所以一个哨兵完成一次新的切换之后,新的 master 配置是跟着新的 version 号的

其他的哨兵都是根据版本号的大小来更新自己的 master 配置的

参考

-中华石杉:亿级流量电商详情页系统实战(第二版):缓存架构+高可用服务架构+微服务架构
-Mrcode笔记本

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转载自www.cnblogs.com/codecheng99/p/12383589.html