面试题：Redis脚本复制多节点同步方案下的故障恢复机制设计

Question

假设在Redis脚本复制的多节点同步过程中，某个节点出现故障，数据同步中断。请设计一套完整的故障恢复机制，包括故障检测、数据修复以及同步过程的重新启动等环节，要考虑到数据一致性、性能以及系统的高可用性等多方面因素。

Answer 1

故障检测

1. 心跳机制：在Redis节点间设置心跳检测，主节点定期向从节点发送心跳包，从节点回复响应包。若主节点在一定时间（如30秒，可根据实际情况调整）内未收到某个从节点的响应，标记该从节点可能故障。
2. 节点监控工具：借助Redis Cluster自带的监控工具或第三方监控工具（如Prometheus + Grafana），实时监控节点的运行状态，包括内存使用、CPU负载、网络连接等指标。若某个节点的关键指标出现异常，发出故障预警。

数据修复

1. 从备份中恢复：若故障节点有数据备份（如通过定期RDB快照或AOF日志），可以利用备份数据进行恢复。首先停止故障节点的Redis服务，将备份文件拷贝到故障节点的数据目录下，然后重启Redis服务，让其加载备份数据。
2. 全量同步：若备份不可用，主节点可以对故障恢复后的节点进行全量同步。主节点生成一个RDB文件，发送给从节点，从节点清空现有数据，加载RDB文件。在此过程中，主节点会记录新的写操作到缓冲区，待从节点加载完RDB文件后，再将缓冲区的写操作发送给从节点，以保证数据一致性。

同步过程重新启动

1. 增量同步：如果故障节点在故障前与主节点有部分数据同步，且主从节点之间记录了同步偏移量（replication offset），可以尝试增量同步。主节点根据故障节点记录的偏移量，将从故障发生后产生的新数据发送给从节点，减少数据传输量，提高同步性能。
2. 重新加入集群：故障恢复并完成数据修复和同步后，将该节点重新加入到Redis集群中。通过Redis Cluster的集群管理命令（如CLUSTER MEET），让其他节点识别并接纳该节点，恢复集群的完整状态，以保障系统的高可用性。在重新加入过程中，需要再次检查节点间的一致性，确保所有节点的数据状态一致。