本文主要是介绍07 | 哨兵机制：主库挂了，如何不间断服务？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
文章目录
- Redis核心技术与实战
- 基础篇
- 07 | 哨兵机制：主库挂了，如何不间断服务？
- 哨兵机制的基本流程
- 主观下线和客观下线
- 如何选定新主库？
Redis核心技术与实战
基础篇
07 | 哨兵机制：主库挂了，如何不间断服务？
如果主库发生故障，直接会影响到从库的同步，因为从库没有相应的主库可以进行数据复制操作。而且，如果客户端发送的都是读操作请求，那还可以由从库继续提供服务，这在纯读的业务场景下还能被接受。但是，一旦有写操作请求，按照主从库模式下的读写分离要求，需要由主库来完成写操作。
如果主库挂了，就需要运行一个新主库，比如说把一个从库切换为主库，把它当成主库。这就涉及到三个问题：
- 主库真的挂了吗？
- 该选择哪个从库作为主库？
- 怎么把新主库的相关信息通知给从库和客户端？
在 Redis 主从集群中，哨兵机制是实现主从库自动切换的关键机制，它有效地解决了主从复制模式下故障转移的这三个问题。
哨兵机制的基本流程
哨兵其实就是一个运行在特殊模式下的 Redis 进程，主从库实例运行的同时，它也在运行。哨兵主要负责的就是三个任务：监控、选主（选择主库）和通知。
- 监控
监控是指哨兵进程在运行时，周期性地给所有的主从库发送 PING 命令，检测它们是否仍然在线运行。如果从库没有在规定时间内响应哨兵的 PING 命令，哨兵就会把它标记为“下线状态”；同样，如果主库也没有在规定时间内响应哨兵的 PING 命令，哨兵就会判定主库下线，然后开始自动切换主库的流程。 - 选主
主库挂了以后，哨兵就需要从很多个从库里，按照一定的规则选择一个从库实例，把它作为新的主库。 - 通知
在执行通知任务时，哨兵会把新主库的连接信息发给其他从库，让它们执行 replicaof 命令，和新主库建立连接，并进行数据复制。同时，哨兵会把新主库的连接信息通知给客户端，让它们把请求操作发到新主库上。
在这三个任务中，通知任务相对来说比较简单，哨兵只需要把新主库信息发给从库和客户端，让它们和新主库建立连接就行，并不涉及决策的逻辑。但是，在监控和选主这两个任务中，哨兵需要做出两个决策：
- 在监控任务中，哨兵需要判断主库是否处于下线状态；
- 在选主任务中，哨兵也要决定选择哪个从库实例作为主库。
哨兵对主库的下线判断有“主观下线”和“客观下线”两种。
主观下线和客观下线
哨兵进程会使用 PING 命令检测它自己和主、从库的网络连接情况，用来判断实例的状态。如果哨兵发现主库或从库对 PING 命令的响应超时了，那么，哨兵就会先把它标记为“主观下线”。
如果检测的是从库，那么，哨兵简单地把它标记为“主观下线”就行了，因为从库的下线影响一般不太大，集群的对外服务不会间断。
如果检测的是主库，那么，哨兵还不能简单地把它标记为“主观下线”，开启主从切换。因为很有可能存在这么一个情况：那就是哨兵误判了，其实主库并没有故障。可是，一旦启动了主从切换，后续的选主和通知操作都会带来额外的计算和通信开销。
误判就是指主库实际并没有下线，但是哨兵误以为它下线。误判一般会发生在集群网络压力较大、网络拥塞，或者是主库本身压力较大的情况下。
疑问：如何减少减少误判？
通常会采用多实例组成的集群模式进行部署，这也被称为哨兵集群。引入多个哨兵实例一起来判断，就可以避免单个哨兵因为自身网络状况不好，而误判主库下线的情况。
只有大多数的哨兵实例，都判断主库已经“主观下线”了，主库才会被标记为“客观下线”。
“客观下线”的标准就是，当有 N 个哨兵实例时，最好要有 N/2 + 1 个实例判断主库为“主观下线”，才能最终判定主库为“客观下线”。
如何选定新主库？
一般来说，哨兵选择新主库的过程称为 “筛选 + 打分”。先按照一定的筛选条件，把不符合条件的从库去掉。然后再按照一定的规则，给剩下的从库逐个打分，将得分最高的从库选为新主库。
在选主时，除了要检查从库的当前在线状态，还要判断它之前的网络连接状态。 如果从库总是和主库断连，而且断连次数超出了一定的阈值，可以判定这个从库的网络状况并不是太好，就可以把这个从库筛掉。
疑问：如何判段从库网络状态？
使用配置项 down-after-milliseconds * 10。其中，down-after-milliseconds 是主从库断连的最大连接超时时间。如果在 down-after-milliseconds 毫秒内，主从节点都没有通过网络联系上，就可以认为主从节点断连。如果发生断连的次数超过了 10 次，就说明这个从库的网络状况不好，不适合作为新主库。
从库打分规则分别是从库优先级、从库复制进度以及从库 ID 号。
- 第一轮：优先级最高的从库得分高
通过 slave-priority 配置项，给不同的从库设置不同优先级。 - 第二轮：和旧主库同步程度最接近的从库得分高
如果在所有从库中，有从库的 slave_repl_offset 最接近 master_repl_offset，那么它的得分就最高，可以作为新主库。 - 第三轮：ID 号小的从库得分高
在优先级和复制进度都相同的情况下，ID 号最小的从库得分最高，会被选为新主库。
整个选主流程：首先，哨兵会按照在线状态、网络状态，筛选过滤掉一部分不符合要求的从库，然后，依次按照优先级、复制进度、ID 号大小再对剩余的从库进行打分，只要有得分最高的从库出现，就把它选为新主库。
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