哨兵节点的主要功能有：

1. 集群监控：监控 主、从节点的健康状况；
2. 自动切换主节点：当 Master 运行故障，哨兵启动自动故障恢复流程：从 slave 中选择一台作为新 master。
3. 通知：让 slave 执行 replicaof，与新的 master 同步；并且通知客户端与新 master 建立连接。

集群监控

哨兵（Sentinel）会给 主、从节点 发送PING 命令：

• 对于 主节点：如果当前哨兵 发送给主节点的PING命令，但主节点并未回复，就会被当前哨兵视为主观下线。如果哨兵集群中的多数哨兵（一般是超过一半）都认为主节点是 主观下线，则 主节点 会被视为客观下线。
• 对于 从节点：如果当前哨兵 发送给主节点的PING命令，但主节点并未回复，就会被当前哨兵视为主观下线。

自动切换主节点（故障转移）

在集群监控中，如果 主节点 被视为 客观下线。就会触发 自动切换主节点。选举新的主节点 的条件是（按照如下顺序进行筛选）：

1. 健康状况：那些经常被标记为 主观下线的从节点，会被视为不健康，会被过滤掉；
2. slave 优先级：每一个节点都会在配置文件中有一个优先级设置（slave-prority），优先级高的从节点 胜出；
3. 比较 slave 与旧 master 复制进度的差距 offset：offset值越大，表示从节点和主节点的数据越接近。（如 slave2 的 offset 为90， slave1 偏移量 为100。那么哨兵就会认为slave2的网络不佳，优先选择slave1为新的主节点）、
4. runID：runID是每个redis节点启动时随机生成的（按照其字典序比较大小），ID 号最小的从库得分最高，会被选为新主节点。

通知

选举完新主节点之后，还需要：

1. 哨兵 将 新主节点的信息，发送给其他 从节点，让 slave 执行 replacaof 命令，和新「master 节点」建立连接，并进行数据复制；
2. 哨兵 还需要将 新主节点信息 通知到所有的客户端，让客户端将读、写请求转移到 新的 master 节点。

补充

如何建立 哨兵 与 master节点、slave节点的通信？

1. 配置哨兵节点的配置文件：首先，需要配置哨兵的配置文件（通常为sentinel.conf），指定主节点的IP地址、端口以及主节点的名称。
2. 向master节点发送INFO指令：Sentinel启动后根据配置向Master发送 INFO 指令，获取并保存所有哨兵（Sentinel）状态，主节点（Master）和从节点（Slave）信息。此时，就建立了 哨兵 与 master节点、slave节点的通信信息了。

如何建立 哨兵 与 哨兵 之间的通信？

哨兵之间可以相互通信，主要归功于 Redis 的 pub/sub (发布/订阅)机制。具体步骤：

1. 哨兵 与 master 节点 建立通信；
2. 然后，就可以利用 Master 提供的发布/订阅机制，通过订阅Master的__sentinel__:hello频道，当自身节点启动或更新其状态时，重新发布自己的当前状态和信息（Name、IP、Port消息），同时订阅其他哨兵发布的Name、IP、Port消息。

• 互相发现之后建立起了连接，后续的消息通信就可以直接进行交互

主从动态切换（故障转移）的具体流程

参考：详解Redis哨兵模式下，主节点掉线而重新选取主节点的流程 -阿里云开发者社区 (aliyun.com)

主要分为两部分：

1. 哨兵集群中，选出一个节点作为leader；
2. 由哨兵leader负责挑选出新的master节点；

哨兵集群选择leader

步骤：

1. 哨兵集群中的每一个哨兵都会发起一个“拉票请求”。
2. 收到这个拉票请求的 哨兵节点会 回复一个“投票响应”，有两种结果：投、不投；
3. 一轮投票完成之后，得票数超过半数的哨兵节点将成为leader；
4. 如果出现平票的情况，则重新再投一次票。【这也是建议哨兵节点数量设置为 奇数的原因：不容易产生平票的情况。】

注意：这里的投票逻辑是：Raft 算法的核心是 “先下手为强”，谁率先发出了拉票请求，谁就有更大的概率成为 leader。

哨兵leader挑选出新master节点

前 步是检测 当前主节点是否客观下线的。

1. 检测当前主节点是否 主观下线：哨兵会定期向主节点和从节点发送PING命令进行心跳检测，以确保这些节点正常运行。如果哨兵在指定的时间内没有收到主节点或从节点的回复，它就会认为该节点主观下线（SDOWN）。

   具体：发送的内容：publish sentinel ：hello，如果超时不响应则标记 主观下线（sdown）。超时时间配置 down-after-milliseconds

2. 检测当前主节点是否 客观下线：当一个哨兵认为主节点主观下线后，它会询问其他哨兵节点，以确定这是否是一个共识。如果足够多的哨兵（一般为超过半数）认为主节点不可达，那么主节点将被标记为客观下线（ODOWN），并开始故障转移流程。

   询问其他哨兵节点时，发送的指令sentinel is-master-down-by-address-port

3. 哨兵集群选择leader：当确定需要故障转移时，会先选举出一个 哨兵leader，来负责后续的新master节点选举的工作。

4. 哨兵leader开始选举 新master节点：筛选条件依次如下

   1. 健康状况：那些经常被标记为 主观下线的从节点，会被视为不健康，会被过滤掉；
   2. slave 优先级：每一个节点都会在配置文件中有一个优先级设置（slave-prority），优先级高的从节点 胜出；
   3. 比较 slave 与旧 master 复制进度的差距 offset：offset值越大，表示从节点和主节点的数据越接近。（如 slave2 的 offset 为90， slave1 偏移量 为100。那么哨兵就会认为slave2的网络不佳，优先选择slave1为新的主节点）、
   4. runID：runID是每个redis节点启动时随机生成的（按照其字典序比较大小），ID 号最小的从库得分最高，会被选为新主节点。

5. 信息通知：当选举出新master节点后，哨兵leader会将 ①新主节点 发送给 从节点；②将新主节点信息发送给客户端。

参考

Redis 高可用篇：你管这叫 Sentinel 哨兵集群原理 - Redis - SegmentFault 思否

高可用之战：Redis Sentinal（哨兵模式） - Hello-Brand - 博客园 (cnblogs.com)

redis哨兵模式的原理及部署 - misakivv - 博客园 (cnblogs.com)