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wzjs 2025/8/9 5:43:01

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Redis Cluster 在网络分区场景下的处理机制

假设 Redis Cluster 包含 5 个主节点 A、B、C、D、E（用户提到的“D、D”可能为笔误），网络分区导致 A 和 B 与 C、D、E 之间无法通信，但 A 和 B 内部通信正常。此时集群将基于以下机制运作：

1. 故障检测与多数派（Quorum）判定

Redis Cluster 要求多数主节点（N/2 +1）达成共识才能触发故障转移。对于 5 个主节点，多数派为 3 个节点。
分区影响：
- C、D、E 分区（3 节点）：可达成多数派，具备决策权。
- A、B 分区（2 节点）：无法达成多数派，无决策权。

2. 分区后的行为

（1）C、D、E 分区的行为

标记故障节点：
- C、D、E 无法与 A、B 通信，超过 cluster-node-timeout（默认 15 秒）后，将 A、B 标记为 PFAIL（疑似下线）。
- 通过 Gossip 协议交换信息，确认 A、B 的状态。由于 C、D、E 占据多数派，最终将 A、B 判定为 FAIL（已下线）。
触发故障转移：
- 若 A、B 负责的哈希槽（Hash Slots）存在**从节点（Replica）**且位于 C、D、E 分区，从节点将被提升为新的主节点，接管原槽位。
- 若无从节点可用，A、B 负责的槽位将处于 FAIL 状态，导致相关数据不可访问。
集群状态调整：
- 新主节点接管槽位后，集群元数据更新，C、D、E 分区继续正常服务，但仅覆盖原 C、D、E 及新接管的槽位。

（2）A、B 分区的行为

无法达成共识：
- A、B 因仅有 2 个节点，无法形成多数派，无法将 C、D、E 标记为 FAIL。
- 仍认为自己是主节点，继续处理请求，但受限于以下机制：
  - 写入拒绝：Redis Cluster 默认要求主节点在多数派存活时才能写入。若 A、B 无法感知到多数节点，可能拒绝写入（依赖 cluster-require-full-coverage 配置）。
  - 数据不一致风险：若配置允许写入（如 cluster-allow-writes 开启），A、B 可能继续接受写入，导致与 C、D、E 分区的数据分叉。

3. 数据一致性与服务可用性

C、D、E 分区：
- 服务可用，接管了原集群的多数槽位（假设从节点存在）。
- 数据一致性由故障转移机制保障，新主节点同步旧主未复制的数据（若从节点数据未过期）。
A、B 分区：
- 若允许写入，数据将独立更新，恢复网络后需人工介入合并冲突。
- 若拒绝写入，客户端将收到错误（如 CLUSTERDOWN），服务部分不可用。

4. 网络恢复后的修复

节点重新加入集群：
- A、B 重新连接后，发现自身槽位已被 C、D、E 分区的新主节点接管，自动降级为从节点（若配置允许）。
- 从新主节点同步数据，丢弃隔离期间的本地写入（若未持久化）。
数据冲突处理：
- 若 A、B 在隔离期间接受写入，需人工比对 AOF 或 RDB 文件，合并冲突数据。