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突破Java面试(23-9)-深入解析Redis哨兵底层原理

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JavaEdge
发布于 2019-07-06 18:18:38 APP内打开
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1 sdown和odown转换机制

两种失败状态

1.1 概念

  • sdown主观宕机
    一个哨兵自己觉得一个master宕机
  • odown客观宕机
    quorum数量的哨兵都觉得一个master宕机

1.2 达成条件

  • sdown
    一个哨兵ping一个master,超过is-master-down-after-milliseconds
  • odown
    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

2 自动发现机制

通过Redis的pub/sub实现哨兵互相之间的发现,每个哨兵都会往__sentinel__:hello这个channel发一个消息,此时所有其他哨兵都可消费到该消息,于是感知到其他哨兵的存在.

每隔2s,哨兵都会往自己监控的某个master+slaves对应的__sentinel__:hellochannel里发一个消息,内容为自己的host、ip和runid还有对该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要成为潜在的master候选人,哨兵会确保slave复制现有master的数据
  • 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至正确的master

4 slave => master选举算法

若一个master被认为odown了,而且majority数量的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,此时首先要选举一个slave,会考虑slave的一些信息

  • 跟master断开连接的时长
  • slave优先级
  • 复制offset
  • run id

若一个slave跟master断开连接的时间已经超过down-after-milliseconds的10倍,外加master的宕机时长,那么slave就会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

5 quorum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
该哨兵还得得到majority个哨兵的授权,才能正式执行切换

  • 若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

  • 若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

哨兵会监控一套Redis master+slave,并有相应的监控配置

执行切换的哨兵,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,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,然后同步给其他哨兵

这里是通过pub/sub机制传递的

到了这里,之前提到的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

其他的哨兵也都是根据版本号的大小来更新自己的master配置的

参考

《Java工程师面试突击第1季-中华石杉老师》

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