什么是Redis集群的脑裂问题？

所谓脑裂，就像他的名字一样，大脑裂开了，一般来说就是指一个分布式系统中有两个子集，然后每个子集都有一个自己的大脑(Leader/Master)。那么整个分布式系统中就会存在多个大脑了，而且每个人都认为自己是正常的，从而导致数据不一致或重复写入等问题。

一、脑裂的发生

Redis的脑裂问题可能发生在网络分区或者主节点出现问题的时候：

网络分区： 网络故障或分区导致了不同子集之间的通信中断。
- Master节点，哨兵和Slave节点被分割为了两个网络，Master处在在一个网络中，Slave库和哨兵在另外一一个网络中，此时哨兵发现和Master连不上了，就会发起主从切换，选一个新的Master，这时候会出现两个主节点的情况。
主节点问题： 集群中的主节点之间出现问题，导致不同的子集认为它们是正常的主节点。
- Master节点有问题，哨兵就开始选举新的主节点，但是在这个过程中，原来的那个Master节点又恢复了，这时候就可能会导致一部分Slave节点认为他是Master节点，而另一部分Slave新选出了一个Master。

脑裂问题可能导致以下问题：

**数据不一致：**不同子集之间可能对同一数据进行不同的写入，导致数据不一致。
**重复写入：**在脑裂解决后，不同子集可能尝试将相同的写入操作应用到主节点上，导致数据重复。
**数据丢失：**新选出来的Master会向所有的实例发送slave of命令，让所有实例重新进行全量同步，而全量同步首先就会将实例上的数据先清空，所以在主从同步期间在原来那个Master上执行的命令将会被清空。

那么如何防止脑裂的发生呢？

Redis已经提供了两个配置项可以帮我们做这个事儿，分别是min-slaves-to-write和min-slaves-max-lag。

min-slaves-to-write：主库能进行数据同步的最少从库数量；

min-slaves-max-lag：主从间进行数据复制时，从库给主库发送ACK消息的最大延迟秒数。

这两个配置项必须同时满足，不然主节点拒绝写入。在期间满足min-slaves-to-write和min-slaves-max-lag的要求，那么主节点就会被禁止写入，脑裂造成的数据丢失情况自然也就解决了。

举个例子：

假设我们将min-slaves-to-write设置为1，把min-slaves-max-lag设置为10s。

如果Master节点因为某些原因挂了12s，导致哨兵判断主库客观下线，开始进行主从切换。

同时，因为原Master宕机了12s，没有一个（min-slaves-to-write）从库能和原主库在10s（min-slaves-max-lag）内进行数据复制，这样一来，就因为不满足配置要求，原Master也就再也无法接收客户端请求了。

这样一来，主从切换完成后，也只有新主库能接收请求，这样就没有脑裂的发生。

还是刚刚那个场景，假设我们把 min-slaves-to-write 设置为 1，把 min-slaves-max-lag 设置为 10s，并且 down-after-milliseconds 时间为8s，也就是说，如果8秒连不上主节点，哨兵就会进行主从切换。

但是，如果主从切换的过程需要5s时间的话，就会有问题。

Master 节点宕机8s时，哨兵判断主节点客观下线，开始进行主从切换，但是这个过程一共需要5s。那如果主从切换过程中，主节点有恢复运行，即第9秒Master恢复了，而min-slaves-max-lag设置为10s那么主节点还是可写的。

那么就会导致9s~12s这期间如果有客户端写入原Master节点，那么这段时间的数据会等新的Master选出来之后，执行了slaveof之后导致丢失。

Redis脑裂可以采用min-slaves-to-write和min-slaves-max-lag合理配置尽量规避，但无法彻底解决。