三个定时监控任务

1.每隔十秒,每隔sentinel节点会向主节点和从节点发送info命令,获取最新的拓扑结构

2.每隔两秒,每个sentinal节点会向redis数据节点的_sentinel_:hello频道上发送sentinel节点对主节点的判断以及sentinel节点的信息,同时每个sentinel也会订阅该频道(发现新节点,sentinel节点之间交换主节点的状态)

3.每隔一秒,每个sentinel节点会向主节点,从节点,其余sentinel节点发送一条ping命令,做一次心跳检测,来确定这些节点是否可达。

 

1、sdown(主观下线)和odown(客观下线)转换机制

sdown和odown两种失败状态

sdown是主观宕机,就一个哨兵如果自己觉得一个master宕机了,那么就是主观宕机

odown是客观宕机,如果quorum数量的哨兵都觉得一个master宕机了,那么就是客观宕机

sdown达成的条件很简单,如果一个哨兵ping一个master,超过了is-master-down-after-milliseconds指定的毫秒数之后,就主观认为master宕机

sdown到odown转换的条件很简单,如果一个哨兵在指定时间内,收到了quorum指定数量的其他哨兵也认为那个master是sdown了,那么就认为是odown了,客观认为master宕机

 

领导者sentinel节点选举

redis使用rafr算法实现领导选举 https://raft.github.io/

redis sentinel领导者选举的思路:

1.每个在线的sentinel节点都有资格成为领导者,当它确认主节点主观下线时,会向其他sentinel节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令,要求将自己设置为领导者

2.收到命令的Sentinel节点,如果没有同意过其他Sentinel节点的sentinel is-master-down-by-addr命令,将同意该请求,否则拒绝

3.如果该Sentinel节点发现自己的票数已经大于等于Max(quorum,num(sentinels)/2+1),那么它将成为领导者

4.如果此过程没有选举出领导者,将进入下一次选举

 

2、哨兵集群的自动发现机制

哨兵互相之间的发现,是通过redis的pub/sub系统实现的,每个哨兵都会往__sentinel__:hello这个channel里发送一个消息,这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息,并感知到其他的哨兵的存在

每隔两秒钟,每个哨兵都会往自己监控的某个master+slaves对应的__sentinel__:hello channel里发送一个消息,内容是自己的host、ip和runid还有对这个master的监控配置

每个哨兵也会去监听自己监控的每个master+slaves对应的__sentinel__:hello channel,然后去感知到同样在监听这个master+slaves的其他哨兵的存在

每个哨兵还会跟其他哨兵交换对master的监控配置,互相进行监控配置的同步

 

3、slave配置的自动纠正

哨兵会负责自动纠正slave的一些配置,比如slave如果要成为潜在的master候选人,哨兵会确保slave在复制现有master的数据; 如果slave连接到了一个错误的master上,比如故障转移之后,那么哨兵会确保它们连接到正确的master上

 

4、slave->master选举算法(故障转移)

如果一个master被认为odown了,而且majority哨兵都允许了主备切换,那么某个哨兵就会执行主备切换操作,

1 此时首先要选举一个slave来

会考虑slave的一些信息

(1)跟master断开连接的时长

(2)slave优先级最高的从节点列表

(3)复制offset最大的从节点(复制的最完整)

(4)runid最小的从节点

如果一个slave跟master断开连接已经超过了down-after-milliseconds的10倍,外加master宕机的时长,那么slave就被认为不适合选举为master

(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state

接下来会对slave进行排序

(1)按照slave优先级进行排序,slave priority越低,优先级就越高

(2)如果slave priority相同,那么看replica offset,哪个slave复制了越多的数据,offset越靠后,优先级就越高

(3)如果上面两个条件都相同,那么选择一个run id比较小的那个slave

2 Sentinel领导者节点会对第一步选举出来的从节点执行slaveof no one 命令让其成为主节点

3 Sentinel领导者节点会向剩余的从节点发送命令,让他们成为新主节点的从节点,复制规则和parallel-syncs参数有关

4 Sentinel节点集合会将原来的主节点更新为从节点,并保持着对其关注,当其恢复后命令它去复制新的主节点

 

5、quorum(最终要达到的票数)和majority

每次一个哨兵要做主备切换,首先需要quorum数量的哨兵认为odown,然后选举出一个哨兵来做切换,这个哨兵还得得到majority哨兵的授权,才能正式执行切换

如果quorum < majority,比如5个哨兵,majority就是3,quorum设置为2,那么就3个哨兵授权就可以执行切换

但是如果quorum >= majority,那么必须quorum数量的哨兵都授权,比如5个哨兵,quorum是5,那么必须5个哨兵都同意授权,才能执行切换

 

6、configuration epoch

哨兵会对一套redis master+slave进行监控,有相应的监控的配置

执行切换的那个哨兵,会从要切换到的新master(salve->master)那里得到一个configuration epoch,这就是一个version号,每次切换的version号都必须是唯一的

如果第一个选举出的哨兵切换失败了,那么其他哨兵,会等待failover-timeout时间,然后接替继续执行切换,此时会重新获取一个新的configuration epoch,作为新的version号

 

7、configuraiton传播

哨兵完成切换之后,会在自己本地更新生成最新的master配置,然后同步给其他的哨兵,就是通过之前说的pub/sub消息机制

这里之前的version号就很重要了,因为各种消息都是通过一个channel去发布和监听的,所以一个哨兵完成一次新的切换之后,新的master配置是跟着新的version号的

其他的哨兵都是根据版本号的大小来更新自己的master配置的