redis集群选举机制

ゝ一世哀愁。 2021-06-26 16:06 474阅读 0赞

## 概要 ##

当redis集群的主节点故障时，`Sentinel`集群将从剩余的从节点中选举一个新的主节点，有以下步骤：

1.  故障节点主观下线
2.  故障节点客观下线
3.  `Sentinel`集群选举`Leader`
4.  `Sentinel Leader`决定新主节点

## 选举过程 ##

### 1、主观下线 ###

Sentinel集群的每一个Sentinel节点会定时对redis集群的所有节点发心跳包检测节点是否正常。如果一个节点在`down-after-milliseconds`时间内没有回复Sentinel节点的心跳包，则该redis节点被该Sentinel节点主观下线。

### 2、客观下线 ###

当节点被一个Sentinel节点记为主观下线时，并不意味着该节点肯定故障了，还需要Sentinel集群的其他Sentinel节点共同判断为主观下线才行。

该Sentinel节点会询问其他Sentinel节点，如果Sentinel集群中超过`quorum`数量的Sentinel节点认为该`redis`节点主观下线，则该`redis`客观下线。

如果客观下线的`redis`节点是从节点或者是Sentinel节点，则操作到此为止，没有后续的操作了；如果客观下线的`redis`节点为主节点，则开始故障转移，从从节点中选举一个节点升级为主节点。

### 3、Sentinel集群选举`Leader` ###

如果需要从redis集群选举一个节点为主节点，首先需要从`Sentinel`集群中选举一个`Sentinel`节点作为`Leader`。

每一个`Sentinel`节点都可以成为`Leader`，当一个`Sentinel`节点确认redis集群的主节点主观下线后，会请求其他`Sentinel`节点要求将自己选举为`Leader`。被请求的`Sentinel`节点如果没有同意过其他`Sentinel`节点的选举请求，则同意该请求(选举票数+1)，否则不同意。

如果一个`Sentinel`节点获得的选举票数达到`Leader`最低票数(`quorum`和`Sentinel节点数/2+1`的最大值)，则该`Sentinel`节点选举为`Leader`；否则重新进行选举。  
![在这里插入图片描述][20210331155242411.png]

### 4、`Sentinel Leader`决定新主节点 ###

当`Sentinel`集群选举出`Sentinel Leader`后，由`Sentinel Leader`从redis从节点中选择一个redis节点作为主节点：

1.  过滤故障的节点
2.  选择优先级`slave-priority`最大的从节点作为主节点，如不存在则继续
3.  选择复制偏移量（数据写入量的字节，记录写了多少数据。主服务器会把偏移量同步给从服务器，当主从的偏移量一致，则数据是完全同步）最大的从节点作为主节点，如不存在则继续
4.  选择`runid`（redis每次启动的时候生成随机的`runid`作为`redis`的标识）最小的从节点作为主节点  
    ![在这里插入图片描述][20210331155509769.png]

## 为什么`Sentinel`集群至少3节点 ##

一个`Sentinel`节选举成为`Leader`的最低票数为`quorum`和`Sentinel节点数/2+1`的最大值，如果`Sentinel`集群只有2个`Sentinel`节点，则

Sentinel节点数/2 + 1
    = 2/2 + 1
    = 2

即`Leader`最低票数至少为2，当该`Sentinel`集群中由一个`Sentinel`节点故障后，仅剩的一个`Sentinel`节点是永远无法成为`Leader`。

也可以由此公式可以推导出，`Sentinel`集群允许1个`Sentinel`节点故障则需要3个节点的集群；允许2个节点故障则需要5个节点集群。

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