讲一下哨兵选举主节点的策略?

参考回答

Redis 哨兵在故障转移过程中,会通过一套选举策略从现有的从节点中选出一个新的主节点。选举过程由领导哨兵(Sentinel Leader)发起,主要基于节点的状态和优先级来决定新的主节点。


详细讲解与拓展

1. 哨兵选举主节点的总体流程

  1. 主观下线(SDOWN)
    • 哨兵检测到主节点超时未响应后,认为其主观下线(Subjective Down)。
  2. 客观下线(ODOWN)
    • 多个哨兵通过协商(达到 quorum 数量)确认主节点客观下线(Objective Down)。
  3. 选举领导哨兵
    • 哨兵集群使用 Raft 类似的投票机制选举出一个领导哨兵(Sentinel Leader)来负责故障转移。
  4. 挑选新主节点
    • 领导哨兵根据从节点的状态和优先级选出新的主节点。
  5. 重新配置集群
    • 通知其他从节点同步新的主节点。
    • 通知客户端更新主节点地址。

2. 哨兵挑选新主节点的策略

哨兵会按照以下优先级依次选择新的主节点:

  1. 优先级(slave-priority
    • 每个从节点在 redis.conf 中有一个 slave-priority 配置,值越小优先级越低。
    • 如果某个从节点的 slave-priority 被设置为 0,它永远不会被选为主节点。

    示例

    replica-priority 100
    
  2. 数据复制偏移量(Replication Offset)
    • 在优先级相同的情况下,选择数据同步进度最接近主节点的从节点,即复制偏移量最大的从节点。
    • 偏移量大的从节点表示其数据与主节点更一致,数据丢失风险更小。
  3. 运行 ID(Run ID)
    • 如果优先级和复制偏移量都相同,按从节点的运行 ID 的字典序排序,选择最小的 ID。

3. 哨兵领导选举

领导哨兵是通过投票机制选举产生的:
1. 每个哨兵都会向其他哨兵发送 SENTINEL is-master-down-by-addr 命令,提议主节点是否下线。
2. 达到 quorum 数量后,哨兵开始投票选举领导哨兵。
3. 哨兵采用简单的多数投票制,得票最多的哨兵当选为领导者。

领导哨兵的职责是:
– 发起从节点选举并完成故障转移。
– 更新新的主节点配置并通知其他哨兵和客户端。


4. 配置相关参数

  1. quorum
    • 设置确定主节点客观下线所需的哨兵数量。
    • 示例:
      sentinel monitor mymaster   2
      

      表示至少需要 2 个哨兵同意主节点下线。

  2. down-after-milliseconds
    • 设置主节点被认为主观下线的超时时间。
    • 示例:
      sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
      

      表示如果 5000 毫秒未响应,主节点将被判定为主观下线。

  3. failover-timeout
    • 设置故障转移的超时时间。
    • 示例:
      sentinel failover-timeout mymaster 10000
      

      表示故障转移需要在 10 秒内完成。

  4. parallel-syncs
    • 设置同时与新主节点同步的从节点数量。
    • 示例:
      sentinel parallel-syncs mymaster 1
      

      表示每次只允许 1 个从节点与新主节点同步。


5. 选举过程中可能遇到的问题

  1. 多个哨兵竞争领导权
    • 如果网络延迟导致部分哨兵无法通信,可能出现多个哨兵竞争领导权的情况。
    • Redis 通过多数投票机制确保只有一个领导哨兵当选。
  2. 数据一致性问题
    • 故障转移是异步的,可能导致部分写入数据未同步到从节点,从而导致新主节点的数据丢失。
  3. 瞬时分区误判
    • 短时间的网络抖动可能导致哨兵误判主节点下线,触发不必要的故障转移。

总结

Redis 哨兵通过优先级、数据同步进度等策略选举新的主节点,并采用简单多数投票机制选举领导哨兵负责故障转移。虽然哨兵架构提升了 Redis 的高可用性,但可能存在瞬时误判和数据一致性问题,需要合理配置参数并优化网络环境以减少风险。

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