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一、简介

哨兵是redis提供的一种高可用的方式，哨兵是一个独立的进程，通过发送命令、等待redis服务响应，从而实现集群的监控和故障的转移。它的原理的实现主要包括哨兵的三个定时任务、主观下线和客观下线、哨兵的领导者选举、故障转移。

二、三个定时任务

一套合理的监控机制，是哨兵判断节点可不可达的重要保证，redis哨兵通过3个定时任务完成对各个节点的监控。

1，每隔10秒，每个哨兵节点会向主节点和从节点发送info命令来获取集群的最新拓扑结构。

在redis主节点上执行info replication可以看到节点的拓扑信息：

# Replication 
role:master 
connected_slaves:2 
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=3937,lag=1 
slave1:ip=127.0.0.1,port=6381,state=online,offset=3937,lag=1

从这信息可以找到主节点下的从节点的信息，可以监控从节点。所以哨兵只需要显示配置主节点，从节点的信息可以通过info命令来获取，再进行监控。

2，每隔2秒，每个哨兵节点会向redis数据节点的__sentinel__:hello频道上发送该哨兵节点对主节点的判断，以及当前哨兵节点的信息；其他的哨兵节点通过订阅的方式，来了解其他哨兵节点的信息以及对主节点的判断。

通过订阅主节点的__sentinel__:hello频道来获取到其他哨兵节点的信息；同时哨兵节点之前可以交换主节点的判断信息，作为后面客观下线以及领导者选取的依据。

哨兵节点的publish信息格式：

<Sentinel节点IP> <Sentinel节点端口> <Sentinel节点runId> <Sentinel节点配置版本> <主节点名字> <主节点Ip> <主节点端口> <主节点配置版本>

3，每个1秒，哨兵节点会向主节点、从节点、其他的哨兵节点发送ping命令做一次心跳检测，来确定服务是否可达。

哨兵对主节点、从节点和其他的哨兵节点建立起连接，实现对所有节点的监控。

三、主观下线和客观下线

1，主观下线

哨兵节点会向集群中的其他节点发送ping命令做心跳检测，但这些节点的响应速度超过设置的down-after-milliseconds时，哨兵节点会认为该节点不可达，这就是主观下线。

2，客观下线

当主观下线的节点是主节点时，该哨兵节点会向其他哨兵节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令来询问主节点的判断，当超过quorum个数哨兵认为主节点有问题，这时该节点会对主节点做客观下线，也就是大部门哨兵节点都认为主节点不可达。

这里询问其他节点的主节点的命令为：

sentinel is-master-down-by-addr <ip> <port> <current_epoch> <runid>

• ip：主节点的IP
• port：主节点的端口
• current_epoch：当前配置纪元
• runid：此参数有两种类型，不同的类型决定了此API做用的不同

当runid等于’*‘时，作用就是哨兵节点直接交换对主节点的判断。

当runid等于当前哨兵节点的runid时，作用就是当前哨兵节点希望目标节点同意自己成为领导者，发起领导者的选举。

例如：当其中一个哨兵对主节点做了主观下线之后，就会向其他的哨兵节点发送：

sentinel is-master-down-by-addr 127.0.0.1 6379 0 *

返回的结果包含三个参数：

• dowm_state：目标哨兵节点对主节点的下线判断：1是下线，0是在线。
• leader_runid：当leader_runid为’*‘时，代表结果是用来判断主节点是否下线的；当runid为具体的runid时，代表目标节点同意runid成为领导者。
• leader_epoch：领导者纪元。

四、领导者哨兵节点的选举

当哨兵节点发现主节点下线之后，并不会马上进行故障转移，而是需要选举一个哨兵节点做为领导者，再由领导者进行故障转移。大致的思路如下：

1，每个哨兵节点都有资格成为领导者，当它确认主节点主观下线之后，会向其他哨兵节点发送sentinel is-master-down-by-addr命令，并要求设置自己成为领导。

2，收到命令的哨兵节点，如果没有同意过其他哨兵节点的sentinel is-master-down-by-addr命令，就会同意，否则拒绝。

3，如果该哨兵节点发现自己的票数大于max(quorum，num(sentinel/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，将进入下一轮选举。

五、故障转移

被选举为领导者的哨兵节点负责主节点的故障转移，具体步骤如下：

1，在从节点列表中选出一个节点作为主节点，选择方法如下：

• 过滤不健康（主观下线）、5秒内没有回复过哨兵节点ping命令的、与主节点失联超过down-after-milliseconds*10秒的。
• 选择slave-priority（从节点优先级）最高的从节点，如果存在就返回，没有就继续。
• 选择复制偏移量最大的从节点（复制的最完整），如果存在则返回，没有就继续。
• 选择runid最小的从节点。

2，哨兵领导者会对选举出来的从节点执行slaveof no one命令成为主节点。

3，哨兵领导者会向其他的从节点发送命令，让其他的从节点从新的主节点，复制规则和parallel-syncs参数有关。

4，哨兵节点集群会将原来的主节点更新为从节点，并保持关注，当它恢复之后发送命令让它从新的主节点。