Redis是一种高性能的内存数据库,它支持多种数据结构和功能,广泛应用于各种场景。为了保证Redis的高可用性,通常会采用集群的方式部署多个Redis节点,其中一个节点作为主节点,负责处理客户端的请求,其他节点作为从节点,负责复制主节点的数据。当主节点出现故障时,需要从从节点中选举出一个新的主节点,接替原来的主节点继续提供服务,这个过程就叫做主从切换。
那么,Redis集群是如何实现主从切换的呢?这里我们主要介绍两种常见的模式:哨兵模式和集群模式。
哨兵模式
哨兵模式是一种比较简单和常用的方式,它使用了一个额外的组件叫做哨兵(sentinel),负责监控Redis集群中的所有节点的状态,并在发现故障时进行主从切换。哨兵本身也可以部署多个实例,形成一个哨兵集群,以提高可靠性。
哨兵模式的工作流程如下:
1. 哨兵定期向所有Redis节点发送心跳包,检测节点是否存活。
2. 当哨兵发现某个主节点没有响应心跳包时,它会将该主节点标记为下线,并通知其他哨兵进行确认。
3. 当超过一半的哨兵都确认该主节点下线时,哨兵会开始选举一个新的主节点。
4. 哨兵会根据一些策略(例如优先级、复制偏移量、运行时间等)从所有从节点中选择一个最合适的候选者,并向其发送命令,让其成为新的主节点。
5. 新的主节点会向其他从节点发送命令,让其成为自己的从节点,并开始复制自己的数据。
6. 哨兵会向客户端广播新的主节点地址,让客户端更新连接信息。
集群模式
集群模式是一种更复杂和高级的方式,它不需要额外的组件,而是利用了Redis本身提供的集群功能。在集群模式下,Redis集群由多个分片(shard)组成,每个分片负责一部分数据。每个分片内部有一个主节点和多个从节点。当某个分片内部发生故障时,需要进行主从切换。
集群模式的工作流程如下:
1. 每个Redis节点都会定期向其他所有Redis节点发送心跳包,并携带自己和其他节点的信息,形成一个全局视图。
2. 当某个Redis节点发现某个分片内部的主节点没有响应心跳包时,它会将该主节点标记为下线,并通知其他Redis节点进行确认。
3. 当超过半数以上(N/2+1)的Redis节点都确认该主节点下线时,该主节点被认为是失效的,需要进行主从切换。
4. 每个Redis节点都会根据一些策略(例如优先级、复制偏移量、运行时间等)从该分片内部的所有从节点中选择一个最合适的候选者,并向其发送投票,让其成为新的主节点。