1. Redis 哨兵模式简介
Redis 哨兵模式是一种分布式系统架构，用于监控和维护 Redis 集群的高可用性，通过在 Redis 集群中配置多个哨兵节点，监控 Redis 主节点的状态，并在主节点失效时，自动将一个从节点晋升为新的主节点，从而实现 Redis 集群的自动化故障转移。哨兵模式旨在解决 Redis 集群可能出现的单点故障问题，提高 Redis 集群的稳定性和可靠性。
2. Redis 哨兵模式原理
Redis 哨兵模式的原理可以分为以下几个方面：
2.1 哨兵节点的工作机制
Redis 哨兵节点通过发送命令来监控 Redis 主节点的状态，当哨兵节点检测到主节点失效时，会向其他哨兵节点发送消息，通过投票机制选举出新的主节点，并将信息传递给其他从节点。哨兵节点在运行时会定期向主节点和从节点发送PING命令以确保它们的运行状态。
哨兵节点的工作流程如下所示：
+------------+
|Redis master|
| server |
+-----+------+
|
+-----+------+
|Redis sentinel|
| node 1 |
+-----+------+
|
+-----+------+
|Redis sentinel|
| node 2 |
+-----+------+
|
...
图中，Redis 主节点通过两个 Redis 从节点进行冗余备份。每个 Redis 哨兵节点负责监控 Redis 主节点的状态，并在主节点失效时选举新的主节点。
2.2 哨兵节点的配置
Redis 哨兵节点的配置文件中，可以配置监控的主节点以及其他哨兵节点的地址。其中，哨兵节点需要通过主节点的信息进行配置，以便于它可以与主节点保持通信。节点的配置文件中包括以下信息：
sentinel monitor mymaster 127.0.0.1 6379 2: 配置哨兵节点要监控的 Redis 主节点的名称为 mymaster，IP地址为 127.0.0.1，端口号为 6379，2 表示在主节点失效后，最少需要有2个哨兵节点同意将某一个从节点升级为主节点。
sentinel down-after-milliseconds mymaster 10000: 配置哨兵节点检测到主节点失效的时间间隔为 10000 毫秒，也就是10秒钟后检测到主节点失效，哨兵节点会立即尝试将主节点从 Redis 集群中移除。
sentinel parallel-syncs mymaster 1:当哨兵节点需要升级从节点为新的主节点时，这个指令指的是将新的主节点与从节点进行并行同步的数量，即同步1个从节点的数据到新的主节点上。
sentinel quorum 2:指定需要多少个哨兵节点同意将某个从节点升级为新的主节点。对于一个 n 个哨兵节点、m 主节点、r 备用节点的 Redis 集群：quorum=(n+m+r)/2。
3. 哨兵模式的工作流程
Redis 哨兵模式的工作流程可以分为以下步骤：
3.1 哨兵节点的发现
Redis 哨兵节点启动后，会通过网络自动发现其他哨兵节点，并尝试与它们建立连接，以便于进行监控和通信。哨兵节点会互相交换信息，例如关于其他哨兵节点及其监视的 Redis 节点的信息。
3.2 哨兵节点对 Redis 主节点的监控
当 Redis 哨兵节点与 Redis 主节点建立连接后，就开始对其进行监控。Redis 哨兵节点通过发送PING命令来检查 Redis 主节点是否健康运行。如果哨兵节点在指定的时间范围内未能收到来自 Redis 主节点的PING响应，则将视其为故障节点。
3.3 Redis 主节点失效的检测
当哨兵节点检测到Redis主节点的失效时，它会尝试在Redis集群中自动转移命令，以确保高可用性。Redis哨兵节点通过向其他哨兵节点发送信息来进行投票，以选出一个具有最高优先级（即要求故障检测阈值最高）的哨兵节点成为负责监管Redis集群的主要哨兵节点，这个过程称为领导者选举。
3.4 新的主节点的选举
选出领导者后，领导者需要执行新的主节点的选举，将某一个从节点升级为新的主节点。领导者会向其他哨兵节点请求投票，每个哨兵节点都会根据策略进行投票，例如选出与原主节点最接近的从节点，并将其升级为新的主节点。当得到足够数量的投票后，领导者将通知其他哨兵节点将选择的从节点升级为新的主节点。
3.5 故障节点恢复后的处理
当下线的 Redis 主节点重新上线时，Redis 哨兵节点会检测新的主节点，并与其进行同步。同时，哨兵节点还会通过根据已有的信息学习新的主节点及从节点，并将其添加到哨兵节点的主节点监控列表中。
4. 总结
Redis 哨兵模式是一种强大的分布式系统工具，可用于保证 Redis 集群的高可用性和可靠性。通过这种模式，Redis 集群能够自动化故障转移和恢复，实现无缝切换，从而使 Redis 集群更加高效、稳定和可靠。