面试题：Redis Sentinel中如何验证从主服务器获取信息的数据一致性

Question

在Redis Sentinel架构下，当Sentinel从主服务器获取信息时，可能会因为网络延迟、数据传输错误等问题导致获取的数据不准确。请阐述你所知道的验证从主服务器获取信息的数据一致性的方法和机制。

Answer 1

1. 心跳检测机制：
   • Sentinel通过定期向主服务器发送PING命令来检测其存活状态。如果主服务器在规定时间内没有响应，Sentinel会标记主服务器为“主观下线”（SDOWN）。这是一种基本的健康检查，虽然不是直接验证数据一致性，但确保主服务器处于可正常交互状态是数据一致性验证的前提。
2. 多Sentinel协作验证：
   • 多个Sentinel节点会互相交换信息。当一个Sentinel标记主服务器为“主观下线”后，它会向其他Sentinel询问对该主服务器的状态判断。如果达到一定数量（quorum）的Sentinel都认为主服务器下线，那么主服务器会被标记为“客观下线”（ODOWN）。这种协作机制可以避免单个Sentinel因为自身故障或短暂网络问题而误判。同时，在判断过程中，Sentinel之间也会交换从主服务器获取的一些元数据信息（如运行ID等），间接对获取信息的一致性进行验证。
3. 数据校验和：
   • 可以在主服务器端为关键数据生成校验和（如CRC32、MD5等），并定期将校验和发送给Sentinel。Sentinel获取数据后，自行计算数据的校验和，并与主服务器发送的校验和进行对比。如果两者一致，则说明获取的数据大概率是准确的；如果不一致，说明数据在传输过程中可能发生了错误。
4. 版本号机制：
   • 主服务器为数据维护一个版本号，每次数据发生变更，版本号递增。Sentinel获取数据时，同时获取版本号。下次获取数据时，对比版本号，如果版本号没有变化且数据内容相同，则可认为数据一致性良好；如果版本号变化了，但数据内容未变，可能存在数据传输错误等问题。
5. 基于时间戳的验证：
   • 主服务器在数据上标记时间戳，每次数据更新时更新时间戳。Sentinel获取数据时记录时间戳，后续再次获取时对比时间戳，结合数据内容来判断数据是否在正确的时间顺序下进行了更新，以此验证数据一致性。
6. 全量对比与增量对比：
   • 全量对比：Sentinel可以定期请求主服务器的全量数据，并与本地缓存的数据进行逐字节对比，这种方式能全面验证数据一致性，但开销较大。
   • 增量对比：主服务器记录数据变更日志，Sentinel获取变更日志并应用到本地缓存，然后对比应用前后的数据状态是否与主服务器一致。这种方式开销相对较小，适用于频繁数据更新场景。