详解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，有以下步骤：

• 故障节点主观下线
• 故障节点客观下线
• sentinel集群选举leader
• sentinel leader决定新主节点

选举过程

1、主观下线

sentinel集群的每一个sentinel节点会定时对redis集群的所有节点发心跳包检测节点是否正常。如果一个节点在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。

2、客观下线

当节点被一个sentinel节点记为主观下线时，并不意味着该节点肯定故障了，还需要sentinel集群的其他sentinel节点共同判断为主观下线才行。

该sentinel节点会询问其他sentinel节点，如果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。

如果客观下线的redis节点是从节点或者是sentinel节点，则操作到此为止，没有后续的操作了；如果客观下线的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。

3、sentinel集群选举leader

如果需要从redis集群选举一个节点为主节点，首先需要从sentinel集群中选举一个sentinel节点作为leader。

每一个sentinel节点都可以成为leader，当一个sentinel节点确认redis集群的主节点主观下线后，会请求其他sentinel节点要求将自己选举为leader。被请求的sentinel节点如果没有同意过其他sentinel节点的选举请求，则同意该请求(选举票数+1)，否则不同意。

如果一个sentinel节点获得的选举票数达到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；否则重新进行选举。

4、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节点作为主节点：

• 过滤故障的节点
• 选择优先级slave-priority最大的从节点作为主节点，如不存在则继续
• 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，则数据是完全同步）最大的从节点作为主节点，如不存在则继续
• 选择runid（redis每次启动的时候生成随机的runid作为redis的标识）最小的从节点作为主节点

为什么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，如果sentinel集群只有2个sentinel节点，则

sentinel节点数/2 + 1
= 2/2 + 1
= 2

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节点是永远无法成为leader。

也可以由此公式可以推导出，sentinel集群允许1个sentinel节点故障则需要3个节点的集群；允许2个节点故障则需要5个节点集群。

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