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Redis 源码硬核解析系列专题 - 扩展篇：Gossip协议的具体实现

news 来源：原创 2025/6/30 2:51:19
1. 引言

Redis Cluster使用Gossip协议实现节点间的状态同步和一致性维护。Gossip协议是一种去中心化的通信机制，通过节点间的“谣言传播”方式交换信息，具有高容错性和扩展性。本篇将深入剖析Redis中Gossip协议的具体实现，包括消息格式、传播机制和故障检测逻辑。

2. Gossip协议在Redis中的作用
  • 状态同步：确保每个节点了解集群中所有节点的状态（如在线、槽分配）。
  • 故障检测：通过心跳检测发现节点失败，触发故障转移。
  • 去中心化：无需主控节点，适应动态集群变化。
3. 核心结构与消息格式
3.1 集群节点结构

代码片段（cluster.h）：

typedef struct clusterNode {char name[CLUSTER_NAMELEN]; // 节点IDint flags;                  // 状态（如CLUSTER_NODE_FAIL）uint16_t port;              // 端口unsigned char slots[16384/8]; // 槽位图mstime_t ping_sent;         // 上次发送PING时间mstime_t pong_received;     // 上次收到PONG时间clusterLink *link;          // 与该节点的连接
} clusterNode;

硬核解析：

  • ping_sent/pong_received：用于心跳检测。
  • link：保存TCP连接和发送缓冲区。
3.2 Gossip消息格式

代码片段（cluster.h）：

typedef struct clusterMsg {char sig[4];               // "RCmb"uint32_t totlen;           // 消息总长度uint16_t ver;              // 协议版本uint16_t type;             // 消息类型（如CLUSTERMSG_TYPE_PING）char sender[CLUSTER_NAMELEN]; // 发送者IDunsigned char myslots[16384/8]; // 发送者槽位图char master[CLUSTER_NAMELEN]; // 主节点ID（若为从节点）uint32_t ping_sent;        // PING发送时间uint32_t pong_received;    // PONG接收时间uint16_t port;             // 发送者端口uint16_t state;            // 发送者状态// ... 其他字段
} clusterMsg;

硬核解析：

  • type：支持PING、PONG、MEET、FAIL等多种消息。
  • myslots：告知对方自己的槽分配。
  • 可扩展：消息末尾可附加额外数据（如其他节点状态）。
4. Gossip协议的核心实现
4.1 发送PING消息（clusterSendPing()）

代码片段（cluster.c）：

void clusterSendPing(clusterLink *link, int type) {clusterMsg buf;clusterNode *node = link->node;buf.type = type; // CLUSTERMSG_TYPE_PING 或 PONGmemcpy(buf.sender, server.cluster->myself->name, CLUSTER_NAMELEN);memcpy(buf.myslots, server.cluster->myself->slots, 16384/8);buf.port =

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