【Redis】Sentinel哨兵
🛡️ 深入理解 Redis Sentinel：高可用架构的守护者
在实际开发中，我们常用 Redis 构建缓存系统或数据中间件。然而，主从复制虽然能实现数据同步，但无法自动故障转移（failover），这就意味着如果主节点宕机，必须手动介入切换，非常影响系统可用性。
为了解决这个问题，Redis 提供了专门的高可用组件 —— Redis Sentinel（哨兵）。
本文将带你系统了解：
- 为什么需要 Sentinel？
- Sentinel 的工作机制与核心原理
- 自动故障转移的流程
- 如何配置 Sentinel 模式
- Sentinel 的优缺点与实践建议
☁️ 一、为什么需要 Redis Sentinel？
我们知道，Redis 主从复制模式如下图：
Master/ \Slave1 Slave2
在主从结构中：
- 主节点（Master）负责写操作
- 从节点（Slave）同步数据，负责读操作
但存在一个致命缺陷：
❗ 如果 Master 宕机，整个写服务就会瘫痪！主从无法自行切换主节点，只能人工干预。
因此，我们需要一种机制能够自动识别 Master 的故障，并切换角色 —— 这就是 Sentinel 的职责。
🔧 二、什么是 Redis Sentinel？
Redis Sentinel（哨兵） 是 Redis 官方提供的分布式系统监控与故障转移组件，具备以下核心能力：
- 监控（Monitoring）：持续监控主从节点是否在线；
- 通知（Notification）：当某个节点出现问题时，通过 API 通知系统管理员或其他服务；
- 自动故障转移（Automatic Failover）：当主节点宕机，自动从从节点中选举新的主节点；
- 服务发现（Configuration Provider）：客户端可以通过 Sentinel 获取当前主节点地址。
⚙️ 三、Sentinel 的核心原理
Sentinel 是一组独立的进程，它们互相通信并共同协作完成主节点的监控与切换。
Sentinel 监控机制
每个 Sentinel 定期向主从节点发送 PING 命令：
- 超过
down-after-milliseconds时间未响应，会被标记为 主观下线（sdown） - 多个 Sentinel 一致认为某节点下线，称为 客观下线（odown）
🧱 四、Sentinel 的部署与配置
1️⃣ 启动 Redis 主从节点
# 启动主节点
redis-server ./redis.conf# 启动从节点（配置 replicaof）
redis-server --port 6380
redis-cli -p 6380 replicaof 127.0.0.1 6379
2️⃣ 创建 Sentinel 配置文件（sentinel.conf）
port 26379
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
sentinel failover-timeout mymaster 10000
sentinel parallel-syncs mymaster 1
解释：
mymaster：主节点名称（自定义）127.0.0.1 6379：主节点地址2：quorum，判定客观下线至少需要 2 个哨兵同意down-after-milliseconds：节点无响应时间（ms）failover-timeout：最大故障转移超时时间parallel-syncs：故障转移时同时同步从节点的数量
3️⃣ 启动 Sentinel
redis-sentinel ./sentinel.conf
多个 sentinel 节点建议分布式部署（推荐奇数个，如 3 个或 5 个）
🔁 五、故障转移后客户端怎么处理？
故障转移后，客户端需要获取新主节点地址，否则继续访问旧主节点会失败。
✅ 方法一：使用 Sentinel 模式客户端
很多 Redis 客户端支持连接 Sentinel 节点，自动发现新的 Master，例如：
- Jedis（Java）
- Lettuce（Spring Data Redis）
- StackExchange.Redis（.NET）
✅ 方法二：通过 Sentinel 命令查询主节点
redis-cli -p 26379
SENTINEL get-master-addr-by-name mymaster
返回新的主节点 IP 和端口，客户端可动态切换连接。
🧠 六、优缺点分析
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 自动监控、自动故障转移 | 配置复杂，依赖哨兵自身稳定性 |
| 架构简单，不依赖第三方服务 | 延迟仍然存在，不能强一致 |
| 客户端支持服务发现 | 无法横向扩展，仍受限单主写 |
✅ 七、适用场景与实践建议
适用场景：
- 中小型系统，高可用 Redis 方案
- 需要主从自动切换，但不需要分片
- 高性价比替代 Redis Cluster
建议：
- Sentinel 节点部署在不同主机，避免单点失败；
- quorum + 哨兵节点数应满足多数派；
- 搭配 DNS + 代理等方式实现客户端透明切换；
- 注意客户端的连接模式配置，避免连接旧主节点。
📚 总结
| 能力 | 是否支持 |
|---|---|
| 主从自动同步 | ✅ 主从复制实现 |
| 主节点宕机自动转移 | ✅ Sentinel 实现 |
| 客户端服务发现 | ✅ 通过哨兵查询 |
| 高可用读写分离 | ✅ 从节点读，主节点写 |
| 分布式分片 | ❌（需 Redis Cluster） |
Redis Sentinel 是 Redis 官方推荐的高可用方案之一。对比 Redis Cluster 更加轻量，适合对数据量、分片要求不高但高可用需求强烈的中小型系统。
当然可以，下面是一篇围绕 Redis Sentinel（哨兵）实现原理 的技术博客，重点突出其核心工作机制：定时监控 → 主观下线 → 客观下线 → 领导者选举 → 故障转移，适合用于面试准备、团队分享、CSDN/掘金博客发布。
🛡️ Redis Sentinel 实现原理全解析：监控、判定、选举与故障转移
在 Redis 的高可用架构中，主从复制解决了读写分离和数据冗余问题，但却无法完成自动故障转移。这意味着，一旦主节点（Master）宕机，我们需要人工介入，将某个从节点（Slave）提升为主节点。
为了弥补这一缺陷，Redis 提供了一个独立的、强大的高可用组件 —— Redis Sentinel（哨兵），实现主从架构下的 自动监控、故障检测与主从切换。
本篇博客将聚焦 Sentinel 的 实现原理，逐步剖析其核心机制：
定时监控 → 主观下线 → 客观下线 → 领导者选举 → 故障转移
☁️ 1. 为什么需要 Sentinel？
主从复制虽好，但当 Master 出现故障：
- Slave 不会自动“上位”
- 客户端依然连接旧 Master，访问失败
- 需要人为手动切换主从、修改配置、通知客户端
🔧 这对系统可用性、容错性要求较高的场景，是不可接受的。
因此，我们需要一个机制来完成这些事情的自动化 —— Sentinel 哨兵系统应运而生。
⚙️ 2. Sentinel 实现原理总览
下面我们围绕 Sentinel 的核心四步展开详细讲解：
Sentinel 原理核心流程：定时监控↓
主观下线（sdown）↓
客观下线（odown）↓
选举领导者↓
执行故障转移
🔍 3. 定时监控：PING 检测健康状态
每个 Sentinel 节点都会以固定频率（默认 1 秒）向所有监控的 Redis 实例（包括主从和其他 Sentinel）发送 PING 命令。
- 若某个节点在
down-after-milliseconds时间内没有回复（默认 5 秒）， - Sentinel 会将其标记为 主观下线（Subjectively Down, sdown）
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
✅ 这一步是单哨兵的主观判断，并不代表真正的故障。
🚨 4. 主观下线 → 客观下线
如果一个节点被多个 Sentinel 同时标记为 sdown，并且达到配置的投票数量（quorum），则会升级为：
客观下线（Objectively Down, odown）
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
以上配置中，表示至少两个 Sentinel 一致认为 mymaster 宕机，才认定为 odown。
✅ 多哨兵一致达成共识，保证判断的可靠性，防止网络波动带来的误判。
🗳️ 5. 领导者选举（Leader Election）
一旦发生 odown，需要一个 Sentinel 作为Leader（领导者），负责协调主从切换。
采用的是 Redis 自带的Raft 类似的投票机制：
- 所有 Sentinel 参与选举，每个 Sentinel 只能投一票；
- 第一个获得多数票的 Sentinel 成为 Leader；
- 其他 Sentinel 退让，监听转移过程。
SENTINEL is-master-down-by-addr <ip> <port> <runid> <config-epoch>
该命令是 Sentinel 之间互相交换“票据”的基础。
🔁 6. 故障转移（Failover）
当 Leader Sentinel 被选出后，它开始执行核心任务 —— 自动故障转移：
转移步骤如下：
- 从原主节点的从节点列表中挑选一个健康的从节点作为新主节点；
- 向选中的从节点发送
SLAVEOF NO ONE指令，将其提升为主节点； - 通知其他从节点：执行
SLAVEOF <new-master-ip> <port>，跟随新的主节点； - 更新自身和其他 Sentinel 的配置，如 epoch（配置版本号）、角色切换信息等。
🔔 Redis 的从节点可以快速接管主节点工作，且不会丢失大量数据（只会丢失少量未同步的写操作）。
📦 7. 一张图总结 Sentinel 原理
⚠️ 8. Sentinel 的局限与注意事项
| 问题 | 描述 | 应对方式 |
|---|---|---|
| 网络抖动误判下线 | 误触发 failover | 合理设置 down-after 时间 |
| 配置不一致 | 多个 Sentinel 配置不同步 | 使用同一个 sentinel.conf 模板启动 |
| 客户端未自动切换 | 老连接依然访问旧主 | 使用支持 Sentinel 的客户端库 |
| 只支持单主架构 | 无法分片 | 可考虑 Redis Cluster 替代 |
✅ 9. 实践建议
- 部署至少 3 个 Sentinel 实例，确保选举机制有效；
- 将 Sentinel 与 Redis 节点部署在不同主机或容器中；
- 配置合理的
down-after-milliseconds与quorum值； - 使用 Redis 客户端支持 Sentinel 服务发现，如：Lettuce、Jedis、Redisson；
- 可结合 Nginx、DNS、注册中心等实现透明故障切换。
📚 总结
| 阶段 | 说明 |
|---|---|
| 监控 | 哨兵定时发送 PING，判断节点存活 |
| 主观下线 | 单个 Sentinel 判断某节点不可用 |
| 客观下线 | 多个 Sentinel 一致判断，形成共识 |
| 领导者选举 | 多个 Sentinel 选出 Leader 协调切换 |
| 故障转移 | 将从节点提升为新主节点，并通知其他节点 |
Redis Sentinel 是 Redis 高可用方案中的核心技术之一，它通过轻量级的组件设计和自动化的监控机制，让 Redis 从“单点架构”演化为“具备自我修复能力”的健壮系统。
🚦Redis Sentinel 中的主观下线与客观下线机制详解
在 Redis Sentinel 高可用机制中，“主观下线（sdown）”与“客观下线（odown）”是两个非常关键的概念，它们直接决定了 Sentinel 是否会对某个节点执行故障转移操作。
很多初学者容易混淆这两个术语，本文将结合实际机制、源码命令、以及时序过程，为你彻底讲清楚这两者的区别与配合原理。
☁️ 什么是 Redis Sentinel？
Redis Sentinel 是 Redis 提供的一种高可用解决方案，具备：
- 节点健康监控
- 故障发现与自动转移
- 客户端服务发现
其中，Sentinel 通过不断的健康检测，发现故障节点并自动完成主从切换。
而主观下线和客观下线就是故障判定的两个阶段。
🔍 1. 主观下线（Subjectively Down）
✅ 定义：
主观下线指的是某个 Sentinel 节点认为目标 Redis 节点已经不可达，但这种判断是该 Sentinel 自己独立作出的，并不代表共识或最终结论。
✅ 判定机制：
每个 Sentinel 会：
- 每隔 1 秒 向所有被监控的 Redis 实例（主节点、从节点、其他 Sentinel）发送一次
PING命令； - 如果某个 Redis 节点在指定时间段（
down-after-milliseconds，比如 5 秒）内没有做出有效回复； - 那么该 Sentinel 会将这个节点标记为 主观下线（sdown）。
✅ 示例配置：
sentinel down-after-milliseconds mymaster 5000
即：如果主节点在 5 秒内没回应，则该 Sentinel 节点主观判定其“挂了”。
✅ 特点总结：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 判定者 | 单个 Sentinel |
| 时间依据 | down-after-milliseconds |
| 目标节点 | Master/Slave/Sentinel |
| 是否触发故障转移 | ❌ 不会单独触发 |
| 是否可被误判 | ✅ 可能因为网络抖动误判 |
🧠 2. 客观下线（Objectively Down）
✅ 定义：
当一个 Redis 主节点被多个 Sentinel 节点同时标记为主观下线，且满足 quorum 票数要求，就会被认为是客观下线（odown），也就是集体判定其“真的挂了”。
✅ 判定机制：
- 当某个 Sentinel 检测到 Master 节点 sdown 后，会发送：
SENTINEL is-master-down-by-addr
向其他 Sentinel 询问是否也判定该主节点 sdown。
- 如果超过配置的
quorum个数（如 2 个）也认为 sdown，则标记为 客观下线（odown） - 此时，Sentinel 会进入下一阶段：领导者选举和 failover 故障转移
✅ 示例配置：
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2
表示：若至少有 2 个 Sentinel 一致认定主节点不可用，即进入 odown 状态。
✅ 特点总结：
| 特性 | 描述 |
|---|---|
| 判定者 | 多个 Sentinel |
| 依据 | quorum 投票一致 |
| 目标节点 | 只针对主节点（Master） |
| 是否触发故障转移 | ✅ 是故障转移的前提条件 |
| 是否可信 | ✅ 更可靠（多数派共识） |
🖼️ 3. 时序图对比示意
📌 4. 实际生活中的类比
- 主观下线就像某个员工说“老王今天好像没来上班”
- 客观下线是多个员工都说“是的，老王真的请假了”，老板才会安排别的人顶替他的工作
✅ 5. 总结对比表
| 对比项 | 主观下线（sdown） | 客观下线（odown） |
|---|---|---|
| 判定来源 | 单个 Sentinel 节点 | 多个 Sentinel 达成共识 |
| 适用对象 | 所有 Redis 节点 | 仅主节点 |
| 是否可靠 | 否（可能误判） | 是（基于投票） |
| 是否触发故障转移 | ❌ 否 | ✅ 是 |
| 实现命令 | 自动 ping 判定 | is-master-down-by-addr |
🎯 总结
Redis Sentinel 的下线机制是其高可用设计的关键之一：
- 主观下线（sdown）是单哨兵的临时判断
- 客观下线（odown）是多哨兵一致的最终裁决
只有当达到 客观下线，Sentinel 系统才会启动领导者选举和主从切换流程，从而实现 Redis 的自动故障恢复。