Redis Sentinel（哨兵）是Redis官方提供的高可用性(HA)解決方案，用于管理Redis主從架構并實現自動故障轉移。

一、集群結構和作用

哨兵是一個分布式系統，由多個哨兵節點組成：

哨兵的作用如下：

• 監控：Sentinel 會不斷檢查您的master和slave是否按預期工作

• 自動故障恢復：如果master故障，Sentinel會將一個slave提升為master。當故障實例恢復后也以新的master為主

• 通知：Sentinel充當Redis客戶端的服務發現來源，當集群發生故障轉移時，會將最新信息推送給Redis的客戶端

二、哨兵工作原理

Sentinel基于心跳機制監測服務狀態，每隔1秒向集群的每個實例發送ping命令：

• 主觀下線：如果某sentinel節點發現某實例未在規定時間響應，則認為該實例主觀下線。
• 客觀下線：若超過指定數量（quorum）的sentinel都認為該實例主觀下線，則該實例客觀下線。quorum值最好超過Sentinel實例數量的一半。

三、集群故障恢復原理

1.哨兵選主規則

一旦發現master故障，sentinel需要在salve中選擇一個作為新的master，選擇依據是這樣的：

• 首先會判斷slave節點與master節點斷開時間長短，如果超過指定值（down-after-milliseconds * 10）則會排除該slave節點

• 然后判斷slave節點的slave-priority值，越小優先級越高，如果是0則永不參與選舉

• 如果slave-prority一樣，則判斷slave節點的offset值，越大說明數據越新，優先級越高

• 最后是判斷slave節點的運行id大小，越小優先級越高。

2.故障轉移流程

當選出一個新的master后，該如何實現切換呢？

流程如下：

• sentinel給備選的slave1節點發送slaveof no one命令，讓該節點成為master

• sentinel給所有其它slave發送slaveof 192.168.206.180?7002 命令，讓這些slave成為新master的從節點，開始從新的master上同步數據。

• 最后，sentinel將故障節點標記為slave，當故障節點恢復后會自動成為新的master的slave節點

四、Docker搭建Redis哨兵集群

五、相關面試問題

1.怎么保證redis的高并發高可用？

? ? ? ? redis提供了主從同步+哨兵模式保證了redis的高并發和高可用性。

? ? ? ? 首先，主從同步保證了redis的高并發性：單節點redis的并發能力是有上線的，我們可以搭建主從同步集群實現redis的讀寫分離：master負責寫數據，slave只負責讀數據。

? ? ? ? 然后，哨兵機制保證了redis的高可用性：哨兵機制可以實現主從集群的自動故障恢復，里面就包含了對主從服務的檢測、自動故障恢復和通知；如果master故障，sentinel會重新選取一個slave作為新的master，當master恢復會自動下降為slave。同時當redis實現故障轉移，sentinel會向redis客戶端通知信息變化。

2.如何解決redis的集群腦裂問題

? ? ? ? redis的哨兵模式一般會因為網絡等原因出現腦裂問題。也就是，master、slave和sentinel處于不同的網絡分區，sentinel心跳機制檢測不到master，會重新選舉一個slave作為新的master，但是舊的master并未下線，仍在寫入數據，新的master無法同步，當網絡恢復，舊的master下降為slave，就會導致丟失大量數據。

? ? ? ? 我知道的有以下幾種方法可以避免和減輕腦裂問題：

? ? ? ? 第一，設置合適的哨兵quonum，一般為N/2+1（其中N為哨兵節點數）。

? ? ? ? 第二，啟用主節點寫入保護，在redis.conf中添加：至少要有1個從節點連接（min-slaves-to-write 1）和從節點復制延遲不超過10秒（min-slaves-max-lag 10）才能同步數據。