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面试题:Redis Sentinel故障转移回滚策略的实现细节

假设在Redis Sentinel集群中发生了一次故障转移,之后触发回滚策略。请详细描述回滚过程中,主从节点的数据同步、Sentinel配置调整以及客户端连接处理等方面的具体实现流程。若在回滚过程中遇到网络分区等异常情况,该如何应对?
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数据库Redis

知识考点

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面试题答案

一键面试

1. 主从节点的数据同步

  • 确定回滚源:当触发回滚策略时,首先要确定作为回滚源的节点,一般是原主节点(故障前的主节点)。因为它在故障前拥有最新且相对完整的数据。
  • 增量同步:原从节点(故障转移后新的从节点,可能包括原主节点)会向原主节点发起增量同步。原主节点会根据自身的复制积压缓冲区(replication buffer),将故障转移期间发生变化的数据以命令的形式发送给从节点。从节点接收并执行这些命令,从而使数据状态回滚到故障前的状态。
  • 全量同步(若必要):如果原主节点的复制积压缓冲区无法满足同步需求(如故障转移时间较长,缓冲区数据已被覆盖),则可能会进行全量同步。原主节点会生成RDB文件,并发送给从节点。从节点接收到RDB文件后,先清空自身数据,再加载RDB文件,完成数据的回滚。

2. Sentinel配置调整

  • 感知回滚需求:Sentinel节点会检测到回滚策略的触发,可能是通过配置的规则(如原主节点恢复到健康状态且满足回滚条件)。
  • 更新主节点信息:Sentinel会重新将原主节点标记为主节点,更新内部维护的关于主从节点的状态信息。同时,修改配置文件,将新提升的主节点(故障转移后的主节点)重新标记为从节点,并更新其指向新的主节点(原主节点)的配置。
  • 通知其他Sentinel:通过Sentinel之间的 gossip 协议,将主从节点配置的变更信息传播给其他Sentinel节点,确保整个Sentinel集群配置的一致性。

3. 客户端连接处理

  • 重定向客户端:在故障转移期间,客户端可能已经连接到新的主节点。当回滚发生时,应用程序层面(客户端代码)可以通过监听连接状态变化,检测到主节点变更。客户端可以重新连接到回滚后的主节点,一般可以通过配置的主节点名称(如 mymaster)来动态获取新的主节点地址。
  • 缓存更新:如果客户端使用了连接池等缓存机制,需要更新缓存中的主节点连接信息,确保后续的读写操作都指向回滚后的主节点。

4. 应对网络分区等异常情况

  • 暂停回滚:当检测到网络分区等异常情况时,Sentinel应暂停回滚过程,避免数据不一致问题的加剧。可以通过心跳检测、gossip 协议消息的丢失等方式感知网络分区。
  • 等待网络恢复:Sentinel持续监控网络状态,当网络分区恢复后,重新评估回滚条件。例如,检查原主节点和从节点的数据状态是否依然满足回滚要求。
  • 数据修复:如果在网络分区期间,各节点的数据发生了不一致,可能需要进行数据修复。可以通过对比各节点的复制偏移量(replication offset),找出数据差异,通过重新同步等方式修复数据,确保数据一致性后再继续回滚流程。