面试题：Redis Sentinel如何在主从服务器间实现一定程度的负载均衡发信息

Question

简述Redis Sentinel在向主从服务器发送信息时，为实现负载均衡所采用的基本机制和方法。

Answer 1

基本机制和方法

1. 心跳检测
   • Sentinel 通过定期向主从服务器发送 PING 命令来检测它们的健康状态。这不仅用于判断服务器是否存活，还为负载均衡提供基础数据。例如，如果某个从服务器长时间没有响应 PING 命令，Sentinel 会标记其为下线状态，从而避免向其发送信息。
2. 主观下线和客观下线判断
   • 主观下线：Sentinel 节点自己判断某个服务器（主或从）是否下线。比如一个 Sentinel 节点在配置的 down-after-milliseconds 时间内未收到服务器的有效回复，就标记该服务器为主观下线。
   • 客观下线：当多个 Sentinel 节点都认为某个主服务器主观下线时，经过法定人数的 Sentinel 节点同意，就将该主服务器标记为客观下线。客观下线的判定机制能更准确地确定服务器状态，避免误判，确保负载均衡建立在准确的服务器状态信息基础上。
3. 选举领头 Sentinel
   • 当主服务器被标记为客观下线时，多个 Sentinel 节点需要选举出一个领头 Sentinel 来执行故障转移操作。选举过程基于 Raft 算法的变种。每个 Sentinel 节点会向其他 Sentinel 节点发送投票请求，获得超过半数且大于配置的 quorum 值票数的 Sentinel 节点成为领头 Sentinel。只有领头 Sentinel 才能执行故障转移，确保故障转移过程的一致性和唯一性，避免多个 Sentinel 同时进行操作导致混乱，影响负载均衡。
4. 故障转移
   • 从服务器选择：领头 Sentinel 从众多从服务器中选择一个作为新的主服务器。选择依据包括从服务器的复制偏移量（复制越完整越好）、优先级（通过 slave-priority 配置）等。例如，选择优先级高且复制偏移量大的从服务器作为新主，这样可以保证新主的数据完整性和处理能力，实现负载在新主从架构上的合理分布。
   • 重新配置：领头 Sentinel 会向剩余的从服务器发送命令，让它们复制新的主服务器；同时通知客户端新的主服务器地址。这一过程重新构建了主从结构，使得负载能够重新在新的主从集群中均衡分配。
5. 发布与订阅机制
   • Sentinel 使用发布与订阅机制在 Sentinel 节点之间交换关于主从服务器的状态信息。每个 Sentinel 节点会订阅特定频道，同时向该频道发布自己对于主从服务器状态的判断。这样所有 Sentinel 节点都能获取到最新的服务器状态信息，从而在进行负载均衡相关决策（如故障转移）时保持信息一致。