面试题：Redis发布/订阅模式下如何实现基础的高可用性配置

Question

在Redis发布/订阅模式场景中，阐述实现基础高可用性配置的一般方法和需要关注的要点，比如如何处理节点故障，以及对消息传递可靠性的影响。

Answer 1

一般方法

1. 主从复制：
   • 配置多个从节点复制主节点的数据。主节点负责接收写操作（包括发布消息的操作），从节点复制主节点的数据。这样当主节点出现故障时，从节点可以作为备用节点。
   • 例如，在Redis配置文件中，通过slaveof <masterip> <masterport>命令来配置从节点连接到主节点。
2. Sentinel（哨兵）：
   • Sentinel 是 Redis 的高可用性解决方案。它可以监控多个 Redis 实例（包括主节点和从节点），当主节点发生故障时，Sentinel 可以自动将一个从节点提升为新的主节点，并通知其他从节点进行复制。
   • 配置 Sentinel 时，需要在 Sentinel 配置文件中定义要监控的主节点，如sentinel monitor <master - name> <ip> <port> <quorum>，其中<quorum>表示判断主节点失效至少需要的 Sentinel 节点数。
3. Cluster（集群）：
   • Redis Cluster 是 Redis 的分布式解决方案，它将数据分布在多个节点上。在集群模式下，每个节点都可以处理读写请求，并且节点之间通过 Gossip 协议互相通信，以维护集群的状态。
   • 当某个节点出现故障时，集群可以通过重新分配槽（slot）来继续提供服务。例如，在搭建 Redis Cluster 时，需要使用redis - trib.rb工具来创建和管理集群。

关注要点

1. 节点故障处理：
   • 主从复制场景：主节点故障时，需要手动将从节点提升为主节点（如果没有 Sentinel）。这可能导致一定时间的服务中断，并且在提升从节点后，需要重新配置其他从节点连接到新的主节点。
   • Sentinel 场景：虽然 Sentinel 可以自动故障转移，但在故障转移过程中，可能会有短暂的服务不可用。同时，Sentinel 自身也需要保证高可用性，一般建议部署多个 Sentinel 节点，防止单个 Sentinel 节点故障导致无法进行故障转移。
   • Cluster 场景：节点故障时，集群会自动进行槽的重新分配，但如果故障节点较多，可能会导致集群无法正常工作。因此，需要合理规划集群节点数量和数据分布，以提高集群的容错能力。
2. 消息传递可靠性影响：
   • 主从复制：如果主节点在发布消息后，还未同步给从节点就发生故障，可能会导致部分消息丢失。可以通过调整复制策略，如使用min - slaves - to - write和min - slaves - max - lag配置参数，要求主节点在一定数量的从节点同步完成后才确认写操作，从而提高消息传递的可靠性。
   • Sentinel：由于 Sentinel 的故障转移机制，在故障转移过程中，可能会有少量消息丢失。可以通过合理配置 Sentinel 的参数，如down - after - milliseconds（判断节点失效的时间）和parallel - syncs（故障转移时同时进行同步的从节点数量），来尽量减少消息丢失的可能性。
   • Cluster：在集群模式下，消息的发布/订阅是在每个节点上独立进行的。如果某个节点故障，该节点上订阅的客户端可能会丢失部分消息。为了提高可靠性，可以在多个节点上进行订阅，或者使用其他机制（如外部消息队列作为备份）来确保消息不丢失。