Redis主从模式的集群,如果从库发生故障,客户端可以继续向主库或其他从库发送请求,但是如果主库发生故障了,那就直接会影响到从库的同步,因为从库没有相应的主库可以进行数据复制操作了。

redis主从切换需要多长时间 redis集群手动主从切换_客户端

 

所以如果主库挂了,我们需要运行一个新的主库,把一个从库编程主库,会涉及三个问题:

  • 主库真的挂了吗?
  • 该选择哪个从库作为主库?
  • 怎么把新主库的相关信息通知给从库和客户端呢?

这就是哨兵机制要做的事情了

哨兵机制的基本流程

哨兵其实就是一个运行在特殊模式下的 Redis 进程,主从库实例运行的同时,它也在运行。哨兵主要负责的就是三个任务: 监控、选主(选择主库)和通知 。

监听:哨兵周期性的给主从库ping,心跳检查,如果规定时间内主库没有相应ping命令,哨兵判断主库下线了,会启动切换主库的流程。

选主:主库挂了以后,哨兵就需要从很多个从库里,按照一定的规则选择一个从库实例,把它作为新的主库。这一步完成后,现在的集群里就有了新主库。

通知:在执行通知任务时,哨兵会把新主库的连接信息发给其他从库,让它们执行 replicaof 命令,和新主库建立连接,并进行数据复制。同时,哨兵会把新主库的连接信息通知给客户端,让它们把请求操作发到新主库上。

redis主从切换需要多长时间 redis集群手动主从切换_客户端_02

 

主观下线和客观下线

主观下线:哨兵ping检测主库超时,会标记为主观下线,如果是从库可以直接通过主观下线决策,但是主库影响较大,主观下线可能存在误判,所以就有客观下线。

客观下线:通过集群中的多个哨兵判断,少数服从多数判断主库是否下线。

如何选择新库

可以分为两个阶段 筛选 、 打分 ,先按照一定的筛选条件,把不符合条件的从库去掉。然后,我们再按照一定的规则,给剩下的从库逐个打分,将得分最高的从库选为新主库,如下图所示:

redis主从切换需要多长时间 redis集群手动主从切换_Redis_03

 

在选主时,除了要检查从库的当前在线状态,还要判断它之前的网络连接状态。如果从库总是和主库断连,而且断连次数超出了一定的阈值,我们就有理由相信,这个从库的网络状况并不是太好,就可以把这个从库筛掉了。

你使用配置项 down-after-milliseconds * 10。其中,down-after-milliseconds 是我们认定主从库断连的最大连接超时时间。如果在 down-after-milliseconds 毫秒内,主从节点都没有通过网络联系上,我们就可以认为主从节点断连了。如果发生断连的次数超过了 10 次,就说明这个从库的网络状况不好,不适合作为新主库。

接下来就要给剩余的从库打分了。我们可以分别按照三个规则依次进行三轮打分,这三个规则分别是从库优先级、从库复制进度以及从库 ID 号。只要在某一轮中,有从库得分最高,那么它就是主库了,选主过程到此结束。如果没有出现得分最高的从库,那么就继续进行下一轮。

第一轮:优先级最高的从库得分高。

用户可以通过 slave-priority 配置项,给不同的从库设置不同优先级。比如,你有两个从库,它们的内存大小不一样,你可以手动给内存大的实例设置一个高优先级。在选主时,哨兵会给优先级高的从库打高分,如果有一个从库优先级最高,那么它就是新主库了。如果从库的优先级都一样,那么哨兵开始第二轮打分。

第二轮:和旧主库同步程度最接近的从库得分高。

主从库同步时有个命令传播的过程。在这个过程中,主库会master_repl_offset 记录当前的最新写操作在 repl_backlog_buffer 中的位置,而从库会用 slave_repl_offset 这个值记录当前的复制进度。

此时,我们想要找的从库,它的 slave_repl_offset 需要最接近 master_repl_offset。如果在所有从库中,有从库的 slave_repl_offset 最接近 master_repl_offset,那么它的得分就最高,可以作为新主库。

第三轮:ID 号小的从库得分高。

每个实例都会有一个 ID,这个 ID 就类似于这里的从库的编号。目前,Redis 在选主库时,有一个默认的规定:在优先级和复制进度都相同的情况下,ID 号最小的从库得分最高,会被选为新主库。