面试题：Redis高可用性配置之哨兵模式

Question

请阐述Redis哨兵模式是如何实现高可用性配置的？在哨兵模式下，主从切换的具体流程是什么？

Answer 1

Redis哨兵模式实现高可用性配置的方式

1. 监控（Monitoring）：
   • 哨兵节点会定期向主节点和从节点发送 PING 命令，以检测它们是否正常运行。如果在指定时间内没有收到响应，哨兵就会认为该节点处于主观下线（Subjectively Down，简称SDOWN）状态。
   • 多个哨兵之间也会互相监控，以确保整个哨兵系统的健壮性。
2. 自动故障检测（Automatic Failure Detection）：
   • 当一个哨兵节点认为主节点主观下线后，它会询问其他哨兵节点是否也认为该主节点下线。如果达到一定数量（quorum）的哨兵都认为主节点下线，那么主节点就会被标记为客观下线（Objectively Down，简称ODOWN）。
3. 自动故障转移（Automatic Failover）：
   • 当主节点被判定为客观下线后，哨兵系统会从从节点中选举出一个新的主节点。选举算法基于 Raft 算法，通过投票机制选出一个哨兵来执行故障转移操作。
   • 被选中的哨兵会将一个从节点提升为新的主节点，并让其他从节点重新配置，指向新的主节点。同时，会向客户端发送新主节点的地址信息，以便客户端能够继续进行数据操作。
4. 配置传播（Configuration Propagation）：
   • 执行故障转移的哨兵会将新的主从配置信息传播给其他哨兵节点，使得整个哨兵系统的配置保持一致。这样，即使有新的客户端连接到任何一个哨兵节点，都能获取到最新的主从配置信息。

哨兵模式下主从切换的具体流程

1. 主观下线：
   • 某个哨兵节点向主节点发送 PING 命令，在规定时间内没有收到主节点的响应，该哨兵节点将主节点标记为 SDOWN。
2. 客观下线：
   • 标记主节点为 SDOWN 的哨兵节点，会向其他哨兵节点发送 is - master - down - by - addr 命令，询问其他哨兵是否也认为主节点下线。
   • 当认为主节点下线的哨兵数量达到配置的 quorum 时，主节点被标记为 ODOWN。
3. 选举领导者哨兵：
   • 所有哨兵节点开始进行领导者选举，基于 Raft 算法，每个哨兵节点会向其他哨兵节点发送投票请求。
   • 第一个获得超过半数投票的哨兵节点成为领导者哨兵，负责执行故障转移操作。
4. 选择新主节点：
   • 领导者哨兵从当前存活的从节点中选择一个作为新的主节点。选择规则一般如下：
     • 优先选择优先级（slave - priority 配置项）最高的从节点，如果有多个优先级相同的从节点，则继续下面的规则。
     • 选择复制偏移量最大（即数据最完整）的从节点。
     • 如果上述条件都相同，则选择运行ID最小的从节点。
5. 故障转移：
   • 领导者哨兵向选中的从节点发送 SLAVEOF NO ONE 命令，将其提升为新的主节点。
   • 领导者哨兵向其他从节点发送 SLAVEOF <new - master - ip> <new - master - port> 命令，让它们成为新主节点的从节点。
6. 通知客户端：
   • 哨兵系统会将新主节点的信息（IP和端口）通知给客户端，以便客户端能够连接到新的主节点进行数据操作。
7. 配置传播：
   • 领导者哨兵将新的主从配置信息传播给其他哨兵节点，使整个哨兵系统的配置保持一致。