面试题：Redis Sentinel 获取从服务器信息时如何处理网络故障及数据一致性

Question

当 Redis Sentinel 在获取从服务器信息过程中遇到网络故障，可能会影响数据一致性。请阐述如何检测这类网络故障，以及在故障恢复后如何确保数据的一致性，包括 Sentinel 的相关配置和工作机制。

Answer 1

检测网络故障

1. 心跳检测：
   • Sentinel 通过定期向主从服务器发送 PING 命令来检测连接状态。默认情况下，Sentinel 每 10 秒会对主服务器和从服务器执行一次 INFO 命令，在 INFO 命令执行间隙，每 1 秒会向主从服务器发送 PING 命令。如果在一定时间内（可配置，如 down - after - milliseconds 参数）没有收到回复，就认为服务器主观下线（Subjectively Down，SDOWN）。
   • 例如，配置 sentinel down - after - milliseconds mymaster 30000，表示如果 Sentinel 在 30000 毫秒（30 秒）内没有收到名为 mymaster 的主服务器的回复，就将其标记为主观下线。
2. 多 Sentinel 交互检测：
   • 多个 Sentinel 之间会相互通信，交换关于主从服务器的状态信息。当一个 Sentinel 认为某个服务器主观下线后，会询问其他 Sentinel 的意见。如果达到一定数量（可配置，如 sentinel quorum mymaster 2，表示至少 2 个 Sentinel 都认为 mymaster 下线，才会判定为主观下线）的 Sentinel 都认为该服务器下线，那么就会将其标记为客观下线（Objectively Down，ODOWN）。

故障恢复后确保数据一致性

1. 自动故障转移：
   • 当主服务器被判定为客观下线后，Sentinel 会从从服务器中选举一个作为新的主服务器。选举过程如下：
     • 每个 Sentinel 会向其他 Sentinel 发送 SENTINEL is - master - down - by - addr 命令，表明自己认为某个主服务器已经下线，并请求其他 Sentinel 支持自己进行故障转移。
     • Sentinel 会根据从服务器的优先级（可通过 slave - priority 配置，值越低优先级越高）、复制偏移量（复制的进度，偏移量越大表示数据越新）、运行 ID 等因素来选举新的主服务器。例如，优先级为 100 的从服务器优先于优先级为 200 的从服务器被选举为新主。
     • 选举出的新主服务器会向其他从服务器发送 SLAVEOF NO ONE 命令，使其成为自己的从服务器，重新建立主从关系。
2. 数据同步：
   • 新主服务器选举完成后，其他从服务器会通过 SYNC 或 PSYNC 命令与新主服务器进行数据同步。如果从服务器之前已经与主服务器有过同步，并且复制偏移量在主服务器的复制积压缓冲区（可通过 repl - backlog - size 配置）内，就会使用 PSYNC 进行部分同步，只同步缺失的数据；否则使用 SYNC 进行全量同步，从主服务器完整地复制数据。
   • 例如，配置 repl - backlog - size 1mb，表示复制积压缓冲区大小为 1MB，如果从服务器的偏移量与主服务器相差的数据量在这个 1MB 范围内，就可以进行部分同步。
3. Sentinel 相关配置：
   • sentinel monitor <master - name> <ip> <port> <quorum>：用于配置要监控的主服务器，<master - name> 是主服务器的名称，<ip> 和 <port> 是主服务器的地址和端口，<quorum> 是判定主服务器客观下线所需的 Sentinel 数量。
   • sentinel down - after - milliseconds <master - name> <milliseconds>：设置判定服务器主观下线的时间。
   • sentinel failover - timeout <master - name> <milliseconds>：设置故障转移的超时时间，如果在这个时间内故障转移没有完成，Sentinel 会尝试重新进行故障转移。
   • sentinel parallel - syncs <master - name> <num>：设置在故障转移后，同时与新主服务器进行同步的从服务器数量，避免过多从服务器同时同步对新主服务器造成过大压力。例如，设置为 1 表示依次进行同步。