上篇讲述了从redis单机架构到主从模式的演进，怎么一步一步降低服务的不可用时间，没有看过建议先看上篇从高可用看redis的改革与创新。上篇讲述的架构还存在问题，服务的不可用时间=人工发现故障所需的时间，这个时间往往是不可控的，所以我们今天就来讲一下，redis主节点发生故障的时候，怎么进行自动切换，进一步缩短服务的不可用时间。
我们想一下，需要完成从库自动切换成主库，我们需要做些什么？
- 发现主库不行了，怎么发现？
- 选择某一个从库作为主库，怎么选择？
- 通知其他从库和客户端主库发生了改变，怎么通知？
一.哨兵模式
哨兵模式下，哨兵是独立的进程，有多个组成，至少是3个，通常是奇数个，每个哨兵都监控着redis节点。
配置哨兵时，只需要配置主库的 IP 和端口
哨兵之前相互发现：哨兵通过跟主库pub/sub命令，发现其他哨兵的存在，这样哨兵之间就可以建立连接，相互通信了。
哨兵发现从库：哨兵通过向主库发送info命令，就可以获取到salve列表，跟从库建立连接。
哨兵通知客户端发送了主从切换：客户端跟哨兵发送订阅命令，订阅哨兵的主从切换的各自事件，来得知主库是否发生了改变。
怎么发现，发现主库不行了
1.主观下线：哨兵会不断的发送ping命令给redis节点，redis节点响应超时了，哨兵就会把节点标识为主观下线，如果是从库，标识完就可以了；如果是主库，还需要把下线的信息同步给其他哨兵，进一步判断是否可以进行主从切换。
2.客观下线：其他哨兵收到（ is-master-down by-addr ）主库下线的命令，会根据自身的对主库的监控，来判断是否主库下线了，回复是否下线，一般有n/2+1个节点（这个可以配置）认为主库主观下线了，才能判断主库为客观下线，这时候才能进行主从切换操作。
如图所示：有三个哨兵组成的集群，有两个哨兵认为主库下线了，就可以判断为主库为客观下线了。
怎么选择某一个从库作为主库
先按照一定规则，把不满足升级为主库的筛选掉；然后再按照规则排序，优先级高的选为主库。
筛选：先把与主库连接网络不好的从节点，从库是否和主库断开连接的时间超过了10次， down-after-milliseconds配置值，就可以过滤掉。
排序：
- 选取配置slave-priority 的从节点最高的为主库
- 与旧主库同步最接近的从节点为主库，对比slave_repl_offset大小
- run ID最小的从节点为主库
哪个哨兵来执行主从切换操作：
Leader 选举：需要满足拿到半数以上的票，而且拿到的票需要大于等于 quorum 值才能成为leader。在一轮投票中，每个哨兵只能投一次，投了就不能再投了，防止重复投票，所以在发起投票时，会携带一个配置纪元（configuration epoch），说明投票的版本，每次重新发起投票都会递增。目标哨兵回复时会带上leader_runid参数和leader_epoch参数，源哨兵会判断是否跟自身一致，如果相同代表目标哨兵同意。
选完Leader 就能进行主从切换了。
怎么通知其他从库和客户端主库发生了改变
从库和客户端都会对哨兵进行订阅主从切换的频道，当哨兵完成主从切换后，就会向频道发出切换消息，从库和客户端就知道主库发送变化，跟主库建立新的连接。
二.集群模式
集群模式跟主从模式不太一样，主从模式下的只有一个主节点，所以主节点和从节点都保存了全部数据。集群模式下是有多个主节点的，每个主节点存储一部分数据，所有主节点加起来的数据等于全部数据。
怎么发现，发现主库不行了
主节点之间会相互发送ping,如果超过时间没有收到响应，主节点就会把接收ping的节点判断为疑似下线。主节点之间会相互发送疑似下线节点的信息，主节点会存放起来，当某个主节点有n/2+1都判定为疑似下线。主节点就会向集群广播发出Fail消息给所有的节点。
下图：主节点a,保存的主节点b信息有两个节点都认为b节点为疑似下线，满足n/2+1的条件，主节点就发出fail命令给所有的节点。
怎么选择某一个从库作为主库
所有从节点都收到fail命令，当从节点发现是自己的主节点出现了故障，从节点就会向其他主节点发送CLUSTERMSG_TYPE_FAILOVER_AUTH_REQUEST消息，每个主节点在一次配置纪元有一次投票机会，当有大于等于N/2+1个节点的票数时，就代表可以成为主节点了。这个跟哨兵选取leader是一样的。
新主节点后的动作：
- 新主节点会执行SLAVEOF no one命令，代表成为新的主节点
- 把旧主节点负责的槽，指派给自己
- 给其他节点发送pong命令，让其他节点知道它成为了主节点并且负责了旧主节点的槽
怎么通知其他从库和客户端主库发生了改变
通知其他从库：上一步选出主库后，新的主库会发出pong命令完成从库的通知。
通知客户端：这个不需要通知，当客户端根据key访问槽时，如果当前槽不是所在节点负责的，就会发送move命令给客户端，告知客户端槽的正确节点在哪，客户端就会重新发起请求处理。由于所有的节点都知道新的主节点所负责的槽，所以可以路由到新的主节点。
三. 总结
讲解了哨兵模式和集群模式的自动主从切换原理，从怎么发现主库不可用，怎么选出新的主库，怎么通知新的主库变化的角度来说明 。选取哨兵比较适合数据量不太的场景，集群模式比较适合数据量大的场景。
此时服务的不可用时间=程序的自动切换时间，不需要依赖人工切换了，不可用时间已经是大大降低了，符合我们生产对高可用的要求了。
