redis集群选举机制

概要

当redis集群的主节点故障时，Sentinel集群将从剩余的从节点中选举一个新的主节点，有如下步骤：

1. 故障节点主观下线
2. 故障节点客观下线
3. Sentinel集群选举Leader
4. Sentinel Leader决定新主节点

选举过程

一、主观下线

Sentinel集群的每个Sentinel节点会定时对redis集群的全部节点发心跳包检测节点是否正常。若是一个节点在down-after-milliseconds时间内没有回复Sentinel节点的心跳包，则该redis节点被该Sentinel节点主观下线。

二、客观下线

当节点被一个Sentinel节点记为主观下线时，并不意味着该节点确定故障了，还须要Sentinel集群的其余Sentinel节点共同判断为主观下线才行。

该Sentinel节点会询问其余Sentinel节点，若是Sentinel集群中超过quorum数量的Sentinel节点认为该redis节点主观下线，则该redis客观下线。

若是客观下线的redis节点是从节点或者是Sentinel节点，则操做到此为止，没有后续的操做了；若是客观下线的redis节点为主节点，则开始故障转移，从从节点中选举一个节点升级为主节点。

三、Sentinel集群选举Leader

若是须要从redis集群选举一个节点为主节点，首先须要从Sentinel集群中选举一个Sentinel节点做为Leader。

每个Sentinel节点均可以成为Leader，当一个Sentinel节点确认redis集群的主节点主观下线后，会请求其余Sentinel节点要求将本身选举为Leader。被请求的Sentinel节点若是没有赞成过其余Sentinel节点的选举请求，则赞成该请求(选举票数+1)，不然不一样意。

若是一个Sentinel节点得到的选举票数达到Leader最低票数(quorum和Sentinel节点数/2+1的最大值)，则该Sentinel节点选举为Leader；不然从新进行选举。

四、Sentinel Leader决定新主节点

当Sentinel集群选举出Sentinel Leader后，由Sentinel Leader从redis从节点中选择一个redis节点做为主节点：

1. 过滤故障的节点
2. 选择优先级slave-priority最大的从节点做为主节点，如不存在则继续
3. 选择复制偏移量（数据写入量的字节，记录写了多少数据。主服务器会把偏移量同步给从服务器，当主从的偏移量一致，则数据是彻底同步）最大的从节点做为主节点，如不存在则继续
4. 选择runid（redis每次启动的时候生成随机的runid做为redis的标识）最小的从节点做为主节点

graph TD
    A[从节点列表] --> B[过滤故障节点]
    B --> C[slave-priority最大的从节点]
    C --> |存在| D[升级主节点]
    C --> |不存在| E[复制偏移量最大的从节点]
    E -->  |存在| F[升级主节点]
    E -->  |不存在| G[runid最小的从节点升级主节点]

复制代码

为何Sentinel集群至少3节点

一个Sentinel节选举成为Leader的最低票数为quorum和Sentinel节点数/2+1的最大值，若是Sentinel集群只有2个Sentinel节点，则

Sentinel节点数/2 + 1
= 2/2 + 1
= 2
复制代码

即Leader最低票数至少为2，当该Sentinel集群中由一个Sentinel节点故障后，仅剩的一个Sentinel节点是永远没法成为Leader。

也能够由此公式能够推导出，Sentinel集群容许1个Sentinel节点故障则须要3个节点的集群；容许2个节点故障则须要5个节点集群。