Redis的几个核心机制底层原理

#### 1、S_DOWN和O_DOWN

######   S_DOWN和O_DOWN两种宕机状态

 （1）、S_DOWN是主观宕机，就一个哨兵如果自己觉得一个master宕机了，那么就是主观宕机

sdown达成的条件很简单，如果一个哨兵ping一个master，超过了is-master-down-after-milliseconds指定的毫秒数之后，就主观认为master宕机

```
# 语法：sentinel down-after-milliseconds
# Number of milliseconds the master (or any attached replica or sentinel) should
# be unreachable (as in, not acceptable reply to PING, continuously, for the
# specified period) in order to consider it in S_DOWN state (Subjectively Down).
# 意思是任何从节点或者哨兵在指定的时间内，不能ping通主机就被认为成S_DOWN
```
 （2）、O_DOWN是客观宕机，如果quorum数量的哨兵都觉得一个master宕机了，那么就是客观宕机

######  注意：S_DOWN到O_DOWN转换的条件很简单，如果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S_DOWN了，那么就认为是O_DOWN了
```
# 语法：sentinel monitor
# Tells Sentinel to monitor this master, and to consider it in O_DOWN
# (Objectively Down) state only if at least sentinels agree.
# 意思是：告诉Sentinel监视这个master，如果至少quorum 数量的哨兵同意的话就变成了
# 客观宕机
```

#### 2、哨兵集群的自动发现机制

  1、哨兵互相之间的发现，是通过redis的pub/sub系统实现的，每个哨兵都会往__sentinel__:hello这个channel里发送一个消息，这时候所有其他哨兵都可以消费到这个消息，并感知到其他的哨兵的存在。

  2、每隔两秒钟，每个哨兵都会往自己监控的某个master+slaves对应的__sentinel__:hello channel里发送一个消息，内容是自己的host、ip和runid还有对这个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。

  3、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如果要成为潜在的master候选人，哨兵会确保slave在复制现有master的数据; 如果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到正确的master上

#### 4、从机变主机的选举算法

  如果一个master被认为O_DOWN了，而且majority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来会考虑slave的一些信息：

 （1）跟master断开连接的时长

 （2）slave优先级

 （3）复制offset

 （4）run id

  如果一个slave跟master断开连接已经超过了down-after-milliseconds的10倍，外加master宕机的时长，那么slave就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，replica-priority越低，优先级就越高，下面的英文就是这个的解释：

```
# The replica priority is an integer number published by Redis in the INFO output.
# It is used by Redis Sentinel in order to select a replica to promote into a
# master if the master is no longer working correctly.
#
# A replica with a low priority number is considered better for promotion, so
# for instance if there are three replicas with priority 10, 100, 25 Sentinel will
# pick the one with priority 10, that is the lowest.
#
# However a special priority of 0 marks the replica as not able to perform the
# role of master, so a replica with priority of 0 will never be selected by
# Redis Sentinel for promotion.
#
# By default the priority is 100.
replica-priority 100
```

（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

  1、每次一个哨兵要做主备切换，首先需要quorum数量的哨兵认为O_DOWN，然后选举出一个哨兵来做切换，这个哨兵还得得到majority哨兵的授权，才能正式执行切换

  2、如果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

######   哨兵会对一套redis master+slave进行监控，有相应的监控的配置
  1、执行切换的那个哨兵，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。

  2、如果第一个选举出的哨兵切换失败了，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

  1、哨兵完成切换之后，会在自己本地更新生成最新的master配置，然后同步给其他的哨兵，就是通过之前说的pub/sub消息机制

  2、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

  3、其他的哨兵都是根据版本号的大小来更新自己的master配置的

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