sentinel，中文名是哨兵。哨兵是 redis 集群機(jī)構(gòu)中非常重要的一個(gè)組件，主要有以下功能：
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哨兵用于實(shí)現(xiàn) redis 集群的高可用，本身也是分布式的，作為一個(gè)哨兵集群去運(yùn)行，互相協(xié)同工作。
哨兵集群必須部署 2 個(gè)以上節(jié)點(diǎn)，如果哨兵集群僅僅部署了 2 個(gè)哨兵實(shí)例，quorum = 1。
重慶分公司
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+----+ +----+
| M1 |---------| R1 |
| S1 | | S2 |
+----+ +----+
配置?quorum=1，如果 master 宕機(jī)， s1 和 s2 中只要有 1 個(gè)哨兵認(rèn)為 master 宕機(jī)了，就可以進(jìn)行切換，同時(shí) s1 和 s2 會(huì)選舉出一個(gè)哨兵來執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移。但是同時(shí)這個(gè)時(shí)候，需要 majority，也就是大多數(shù)哨兵都是運(yùn)行的。
2 個(gè)哨兵，majority=2
3 個(gè)哨兵，majority=2
4 個(gè)哨兵，majority=2
5 個(gè)哨兵，majority=3
...
如果此時(shí)僅僅是 M1 進(jìn)程宕機(jī)了，哨兵 s1 正常運(yùn)行，那么故障轉(zhuǎn)移是 OK 的。但是如果是整個(gè) M1 和 S1 運(yùn)行的機(jī)器宕機(jī)了，那么哨兵只有 1 個(gè)，此時(shí)就沒有 majority 來允許執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移，雖然另外一臺(tái)機(jī)器上還有一個(gè) R1，但是故障轉(zhuǎn)移不會(huì)執(zhí)行。
經(jīng)典的 3 節(jié)點(diǎn)哨兵集群是這樣的：
+----+
| M1 |
| S1 |
+----+
|
+----+ | +----+
| R2 |----+----| R3 |
| S2 | | S3 |
+----+ +----+
配置?quorum=2，如果 M1 所在機(jī)器宕機(jī)了，那么三個(gè)哨兵還剩下 2 個(gè)，S2 和 S3 可以一致認(rèn)為 master 宕機(jī)了，然后選舉出一個(gè)來執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移，同時(shí) 3 個(gè)哨兵的 majority 是 2，所以還剩下的 2 個(gè)哨兵運(yùn)行著，就可以允許執(zhí)行故障轉(zhuǎn)移。
主備切換的過程，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失：
因?yàn)?master->slave 的復(fù)制是異步的，所以可能有部分?jǐn)?shù)據(jù)還沒復(fù)制到 slave，master 就宕機(jī)了，此時(shí)這部分?jǐn)?shù)據(jù)就丟失了。
腦裂，也就是說，某個(gè) master 所在機(jī)器突然脫離了正常的網(wǎng)絡(luò)，跟其他 slave 機(jī)器不能連接，但是實(shí)際上 master 還運(yùn)行著。此時(shí)哨兵可能就會(huì)認(rèn)為?master 宕機(jī)了，然后開啟選舉，將其他 slave 切換成了 master。這個(gè)時(shí)候，集群里就會(huì)有兩個(gè) master ，也就是所謂的腦裂。
此時(shí)雖然某個(gè) slave 被切換成了 master，但是可能 client 還沒來得及切換到新的 master，還繼續(xù)向舊 master 寫數(shù)據(jù)。因此舊 master 再次恢復(fù)的時(shí)候，會(huì)被作為一個(gè) slave 掛到新的 master 上去，自己的數(shù)據(jù)會(huì)清空，重新從新的 master 復(fù)制數(shù)據(jù)。而新的 master 并沒有后來 client 寫入的數(shù)據(jù)，因此，這部分?jǐn)?shù)據(jù)也就丟失了。
進(jìn)行如下配置：
min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 10表示，要求至少有 1 個(gè) slave，數(shù)據(jù)復(fù)制和同步的延遲不能超過 10 秒。
如果說一旦所有的 slave，數(shù)據(jù)復(fù)制和同步的延遲都超過了 10 秒鐘，那么這個(gè)時(shí)候，master 就不會(huì)再接收任何請求了。
有了?min-slaves-max-lag?這個(gè)配置，就可以確保說，一旦 slave 復(fù)制數(shù)據(jù)和 ack 延時(shí)太長，就認(rèn)為可能 master 宕機(jī)后損失的數(shù)據(jù)太多了，那么就拒絕寫請求，這樣可以把 master 宕機(jī)時(shí)由于部分?jǐn)?shù)據(jù)未同步到 slave 導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失降低的可控范圍內(nèi)。
如果一個(gè) master 出現(xiàn)了腦裂，跟其他 slave 丟了連接，那么上面兩個(gè)配置可以確保說，如果不能繼續(xù)給指定數(shù)量的 slave 發(fā)送數(shù)據(jù)，而且 slave 超過 10 秒沒有給自己 ack 消息，那么就直接拒絕客戶端的寫請求。因此在腦裂場景下，最多就丟失 10 秒的數(shù)據(jù)。
sdown 達(dá)成的條件很簡單，如果一個(gè)哨兵 ping 一個(gè) master，超過了?is-master-down-after-milliseconds?指定的毫秒數(shù)之后，就主觀認(rèn)為 master 宕機(jī)了；如果一個(gè)哨兵在指定時(shí)間內(nèi)，收到了 quorum 數(shù)量的其它哨兵也認(rèn)為那個(gè) master 是 sdown 的，那么就認(rèn)為是 odown 了。
哨兵互相之間的發(fā)現(xiàn)，是通過 redis 的?pub/sub?系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)哨兵都會(huì)往?__sentinel__:hello?這個(gè) channel 里發(fā)送一個(gè)消息，這時(shí)候所有其他哨兵都可以消費(fèi)到這個(gè)消息，并感知到其他的哨兵的存在。
每隔兩秒鐘，每個(gè)哨兵都會(huì)往自己監(jiān)控的某個(gè) master+slaves 對應(yīng)的?__sentinel__:hello?channel 里發(fā)送一個(gè)消息，內(nèi)容是自己的 host、ip 和 runid 還有對這個(gè) master 的監(jiān)控配置。
每個(gè)哨兵也會(huì)去監(jiān)聽自己監(jiān)控的每個(gè) master+slaves 對應(yīng)的?__sentinel__:hello?channel，然后去感知到同樣在監(jiān)聽這個(gè) master+slaves 的其他哨兵的存在。
每個(gè)哨兵還會(huì)跟其他哨兵交換對?master?的監(jiān)控配置，互相進(jìn)行監(jiān)控配置的同步。
哨兵會(huì)負(fù)責(zé)自動(dòng)糾正 slave 的一些配置，比如 slave 如果要成為潛在的 master 候選人，哨兵會(huì)確保 slave 復(fù)制現(xiàn)有 master 的數(shù)據(jù)；如果 slave 連接到了一個(gè)錯(cuò)誤的 master 上，比如故障轉(zhuǎn)移之后，那么哨兵會(huì)確保它們連接到正確的 master 上。
如果一個(gè) master 被認(rèn)為 odown 了，而且 majority 數(shù)量的哨兵都允許主備切換，那么某個(gè)哨兵就會(huì)執(zhí)行主備切換操作，此時(shí)首先要選舉一個(gè) slave 來，會(huì)考慮 slave 的一些信息：
如果一個(gè) slave 跟 master 斷開連接的時(shí)間已經(jīng)超過了?down-after-milliseconds?的 10 倍，外加 master 宕機(jī)的時(shí)長，那么 slave 就被認(rèn)為不適合選舉為 master。
(down-after-milliseconds * 10) + milliseconds_since_master_is_in_SDOWN_state
接下來會(huì)對 slave 進(jìn)行排序：
每次一個(gè)哨兵要做主備切換，首先需要 quorum 數(shù)量的哨兵認(rèn)為 odown，然后選舉出一個(gè)哨兵來做切換，這個(gè)哨兵還需要得到 majority 哨兵的授權(quán)，才能正式執(zhí)行切換。
如果 quorum < majority，比如 5 個(gè)哨兵，majority 就是 3，quorum 設(shè)置為 2，那么就 3 個(gè)哨兵授權(quán)就可以執(zhí)行切換。
但是如果 quorum >= majority，那么必須 quorum 數(shù)量的哨兵都授權(quán)，比如 5 個(gè)哨兵，quorum 是 5，那么必須 5 個(gè)哨兵都同意授權(quán)，才能執(zhí)行切換。
哨兵會(huì)對一套 redis master+slaves 進(jìn)行監(jiān)控，有相應(yīng)的監(jiān)控的配置。
執(zhí)行切換的那個(gè)哨兵，會(huì)從要切換到的新 master（salve->master）那里得到一個(gè) configuration epoch，這就是一個(gè) version 號(hào)，每次切換的 version 號(hào)都必須是唯一的。
如果第一個(gè)選舉出的哨兵切換失敗了，那么其他哨兵，會(huì)等待 failover-timeout 時(shí)間，然后接替繼續(xù)執(zhí)行切換，此時(shí)會(huì)重新獲取一個(gè)新的 configuration epoch，作為新的 version 號(hào)。
哨兵完成切換之后，會(huì)在自己本地更新生成最新的 master 配置，然后同步給其他的哨兵，就是通過之前說的?pub/sub?消息機(jī)制。
這里之前的 version 號(hào)就很重要了，因?yàn)楦鞣N消息都是通過一個(gè) channel 去發(fā)布和監(jiān)聽的，所以一個(gè)哨兵完成一次新的切換之后，新的 master 配置是跟著新的 version 號(hào)的。其他的哨兵都是根據(jù)版本號(hào)的大小來更新自己的 master 配置的。
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