多机数据库的实现

复制

启动主从的方式是

SLAVEOF 127.0.0.1 6379（主库地址）

• 复制功能的实现是怎么实现的？

复制功能主要是三方面功能，

完整重同步，部分重同步，命令传播。

其中完整从同步是通过传输RDB文件去进行同步的。

而部分重同步是利用复制偏移量+复制挤压缓冲区存储的命令队列实现的。

消息传播是主服务器收到客户端的写命令或者是key值过期的时候，给从服务器发送相同的写命令，来保证主从同步的。

其中当主从复制偏移量超过了缓冲区存储的最大队列之后，就会采取完整重同步进行同步。

哨兵模式

哨兵模式是通过将某个redis服务器提升为一个哨兵，由这个哨兵对其他的redis进行监控，当主redis发生故障被哨兵检查出来的时候，哨兵能自主进行故障转移。

• 故障转移是怎么做的？

1. 挑选主redis的其中一个从服务器，将这个从服务器升级为主的服务器。
2. 向其余的从redis发送新的复制指令，指向新的数据库主库。
3. 如果下线的曾经主redis又起来了哨兵会让他成为新的主redis的从节点。

• 哨兵是如何对节点进行监控的？

哨兵对redis服务器建立两条链接，一个是命令链接，一个是订阅链接。

然后哨兵每秒一次对所有的redis实例发送ping命令来判断redis是否下线，如果redis实例没有正常返回，哨兵对这个实例判定为主观下线。当多个哨兵对同个redis实例做出主观下线的判断时，就会变成客观下线，然后由主哨兵进行故障转移。

• 主哨兵是怎么选出来的。

通过raft算法实现的。

• 多个哨兵是如何进行消息共享的？

哨兵每两秒一次对所有的redis实例发送一条广播消息，而这条广播消息会被其他的多个Sentinel实例所发现，用来更新其他哨兵对发送消息的哨兵的认知。

然后当哨兵通过广播消息，发现新的哨兵，会跟新哨兵建立链接，多个哨兵会对共同承担监控任务。

• 哨兵是如何发现从服务器的？

哨兵是通过对主服务器发送INFO，查看Replication下面的从redis属性发现的。

• 当哨兵发生故障转移的时候客户端怎么感知的？

redis客户端不像单点那么简单实现，redis客户端会监听哨兵的频道，redis根据哨兵广播的消息去连接redis实例，如果发生故障转移的话，哨兵会广播消息通知到客户端，让客户端去连接新的主redis。

集群

redis的集群是通过分片实现的。

是通过CLUSTER MEET命令来实现各个几点之间集群的建立的。

通过CLUSTER MEET命令，各个节点保存了其它节点相关的消息，内容包括集群的，各个节点的ip端口，在线情况，包含多少节点，配置纪元，处理的槽节点的数量和范围，节点名称。

redis一致性使用的协议是gossip。

• 集群之间相互连接好了之后集群就启动了么？

并不是的，集群启动之后还需要对集群进行槽指派，集群将整个数据库被分为16384个槽，只要有一个槽没有指定到特定的redis中的话，那么这个集群还是下线状态的。

槽指派命令是：CLUSTER ADDSLOTS。进行槽指派之后，整个集群才算正式上线。

• 那客户端跟集群是如何通讯的？

客户端可以跟集群中的任意节点进行通讯，如果该key所对应的槽正好是当前节点，那么节点直接执行这个概念，如果对应的是其它节点，那么会对客户端发送一个move错误，带上这个槽对应的节点信息，引导客户端去连接正确的节点。

• 集群和单机redis的区别？

集群模式下的节点，只能使用0号库。

• 再分片的实现？

redis重新分片是通过redis集群管理软件进行操作的。

在进行再分片的时候，客户端再查找key的时候，可能key已经被分配到新节点上了，这个时候源节点就会发送给客户端一个ASK错误，让客户端转向新的节点查找。

• ASK和MOVE错误的区别

move值的是已经确认了的key的位置，下次遇到关于槽的请求命令时，都是可以直接将请求发送到move所指的节点的。

而ASK只是一种临时措施，所影响的只会是下次请求的指向。

复制与故障转移

如果集群中有个节点下线了，集群中的其它节点会从该节点的从节点中，挑选一个节点，让其提升为主节点。

• 集群中的节点如何检测出节点挂了？

集群中的每个节点都会定期地向其它加点发送ping消息，如果ping消息没有在规定的时间内收到回应，那么节点A判断没有收到回应的节点B疑似下线，然后该节点A在共享节点消息的时候会通知到其它节点。如果其他节点C发现A认为B下线了，C也发现A下线了，此时如果发现半数以上的节点都认为B下线了，那么会把B标记为已下线，并广播一条B节点 Fail的消息。

• 如何发生故障转移的时候，如何挑选从节点？

当从节点发现自己的主节点下线时，会向集群广播一条消息，该消息会导致集群中的其它节点判断是否给该从节点投票。其它节点要是还没有投票给其它从节点，那么他就会投票给这个从节点。如果一个从节点收到N/2+1张票（N为节点数）时，成为新的主节点，如果没有一个从节点收到这么多票，会进行一个新的选举流程。这是基于Raft算法的选举流程。