Redis 的 哨兵机制（Sentinel） 是 Redis 的高可用性解决方案，用于监控主从节点的状态，并在主节点发生故障时自动进行故障转移，确保服务的持续可用性。以下是对其核心原理和功能的详细解析：
1. 核心功能
哨兵机制主要实现以下三个任务：
- 监控（Monitoring）
- 哨兵会周期性地向主节点和从节点发送 PING 命令，检测它们是否在线。
- 若节点在
down-after-milliseconds时间内未响应，哨兵会标记该节点为 主观下线（Subjectively Down, SDOWN）。 - 如果多个哨兵（数量 ≥
quorum配置值）都认为主节点下线，则标记为 客观下线（Objectively Down, ODOWN）。
- 通知（Notification）
- 当哨兵检测到主节点或从节点故障时，可通过 API 向管理员或其他应用程序发送通知（如邮件、短信等）。
- 自动故障转移（Automatic Failover）
- 当主节点被判定为客观下线后，哨兵会从从节点中选举一个新主节点，完成主从切换，并更新客户端和从节点的配置，确保服务恢复。
2. 工作原理
（1）哨兵集群的选举机制
- 基于 Raft 协议的选举：
- 哨兵节点通过 Gossip 协议 交换节点状态信息。
- 当主节点被判定为客观下线后，哨兵节点会发起 领导者选举。
- 选举条件：
- 哨兵需获得 多数票（≥ N/2 + 1），其中
N是哨兵总数。 - 若哨兵未成功当选，会重新发起选举（默认超时时间 100ms）。
- 哨兵需获得 多数票（≥ N/2 + 1），其中
（2）故障转移流程
- 筛选候选从节点
- 排除已下线节点、优先级为 0 的节点。
- 按以下规则选择新主节点：
- 优先级最高的从节点（
replica-priority配置项）。 - 若优先级相同，选择复制偏移量最大的从节点（数据最完整）。
- 若仍相同，选择 Run ID 最小的从节点。
- 优先级最高的从节点（
- 执行故障转移
- 领导者哨兵将选中的从节点升级为新主节点（执行
SLAVEOF NO ONE命令）。 - 其他从节点重新指向新主节点（执行
SLAVEOF <new-master-ip> <new-master-port>）。 - 客户端通过哨兵获取新主节点地址，完成连接切换。
- 领导者哨兵将选中的从节点升级为新主节点（执行
- 配置更新
- 哨兵集群内部同步新主节点信息。
- 通过发布/订阅机制通知客户端主节点变更（如
+switch-master事件）。
3. 关键配置参数
| 参数 | 说明 | 推荐值 |
|---|---|---|
sentinel monitor <master-name> <ip> <port> <quorum> | 监控的主节点信息及判定下线所需的哨兵数 | quorum 通常设为哨兵数 / 2 + 1（如 3 哨兵设为 2） |
sentinel down-after-milliseconds | 判定节点主观下线的超时时间 | 生产环境建议 5000-10000ms |
sentinel failover-timeout | 故障转移超时时间 | 默认 180000ms（3 分钟） |
sentinel parallel-syncs | 故障转移后同时同步的从节点数 | 不宜过大，避免主节点负载过高（如设为 1） |
4. 哨兵模式的优缺点
优点
- 高可用性：自动故障转移，避免单点故障。
- 数据冗余：通过主从复制实现数据备份。
- 读写分离：客户端可将读请求分发到从节点，减轻主节点压力。
缺点
- 配置复杂：需要部署多个哨兵节点，并合理设置参数。
- 无法分片：不支持数据分片，受单节点内存限制（需结合 Cluster 模式）。
- 脑裂风险：若网络分区导致多个哨兵集群误判，可能引发脑裂（需合理配置
quorum和down-after-milliseconds）。
5. 适用场景
- 高可用性要求高的场景：如金融支付、电商秒杀系统。
- 数据备份与容灾：通过主从复制+哨兵实现数据冗余。
- 中小规模数据存储：当数据量较小且无需分片时，哨兵模式是理想选择。
6. 实际案例
假设部署 3 个哨兵节点（quorum=2），监控一个主节点和 2 个从节点：
- 正常运行：哨兵定期检测主从节点状态。
- 主节点故障：哨兵判定主节点下线，选举领导者哨兵。
- 故障转移：领导者哨兵将从节点升级为新主节点，其他从节点切换。
- 客户端更新：客户端通过哨兵获取新主节点地址，恢复服务。
总结
Redis 哨兵机制通过 监控、选举、故障转移 的闭环流程，解决了主从架构的单点故障问题，显著提升了系统的可用性。
虽然配置稍显复杂，但通过合理设置 quorum、down-after-milliseconds 等参数，可以有效降低脑裂风险，保障服务稳定性。对于高可用性要求较高的业务场景，哨兵机制是一个不可或缺的组件。
THE END
