redis主从复制的原理及实现

redis的四种模式：单例模式；主从模式；哨兵模式，集群模式 

一、主从模式

单例模式虽然操作简单，但是不具备高可用

缺点：

• 单点的宕机引来的服务的灾难、数据丢失
• 单点服务器内存瓶颈，无法无限纵向扩容

解决办法：

单节点宕机，可以由其他节点暂时接替，宕机的慢慢排查，也就是主从模式

 优点

有了主从，提高了Redis整体的可用性，当主节点（master）挂了，可以把从节点（slave）手动升级为主节点继续服务。 

缺点

master挂了整个Redis将失去写操作的能力，仅具备读操作，需要运维半夜爬起来手动升级，中间的请求失败数据丢失无法容忍。

解决办法

可以有一种方式自动升级slave为master      ------【哨兵模式】

1.1主从复制

从一台Redis服务器的数据（主节点master），复制到其他Redis服务器（从节点slave）。数据复制单向，只能由主节点到从节点，master可读可写，slave只可读不可写；默认每台Redis服务器都是主节点，从节点需要在配置文件中单独配置，才会从默认的主节点变成从节点。一个主节点可以有0个或多个从节点，但每个从节点只能有一个主节点。

1.1.1 复制原理

slave第一次连接master，一定会执行一次全量复制
全量复制数据量过大，会造成很大的网络开销，消耗CPU/内存/硬盘IO
增量复制用于处理在主从复制中因网络等数据丢失的场景，当slave再次连接上master，并且就是原来的master，如果条件允许，master补发数据给slave，补发数据量小，避免全量复制的开销（到底能不能复制还要看offset和buffer的情况）
如果slave再次连上的master是新选举的master，那么只能进行全量复制
早期的redis只有全量复制，增量复制是对全量复制的重大优化，尽量采用2.8以上版本

1.1.1.1 全量复制

• slave给master发一个sync同步命令
• master通过bgsave命令fork子进程，持久化生成RDB文件
• master通过网络将RDB文件传给slave
• slave清空老数据，载入新的RDB文件，此时slave阻塞，无法响应客户端，专心复制

1.1.1.2 增量复制

• 主从节点各自维护自己的复制偏移量offset，主节点写入命令时，offset=offset+命令字节长度；从节点收到主节点命令也会相应增加自己的offset，并同步给主节点。主节点同时维护自己的offset和从节点的offset，以此来判断主从节点数据是否一致。
• 主节点指令记录在本地buffer（缓冲区），异步将buffer同步给从节点
• 若网络不好，同步速度慢了，buffer满了就会从头开始覆盖前面的内容，于是无法增量复制，必须全量复制

 # 主从原理
1. 副本库通过slaveof 127.0.0.1 6379命令,连接主库,并发送SYNC给主库 
2. 主库收到SYNC,会立即触发BGSAVE,后台保存RDB,发送给副本库
3. 副本库接收后会应用RDB快照
4. 主库会陆续将中间产生的新的操作,保存并发送给副本库
5. 到此,我们主复制集就正常工作了
6. 再此以后,主库只要发生新的操作,都会以命令传播的形式自动发送给副本库.
7. 所有复制相关信息,从info信息中都可以查到.即使重启任何节点,他的主从关系依然都在.
8. 如果发生主从关系断开时,从库数据没有任何损坏,在下次重连之后,从库发送PSYNC给主库
9. 主库只会将从库缺失部分的数据同步给从库应用,达到快速恢复主从的目的

# 主库是否要开启持久化（一般情况要开启）
如果不开有可能，主库重启操作，造成所有主从数据丢失！

1.2 读写分离 ;  

大部分情况都是读操作，将读操作放在从节点，写操作放在主节点，减缓服务器压力；同时一些执行耗时比较久的操作也可以放在一台从节点完成，例如keys、sort。（什么时候连主节点写，什么时候连从节点读，由客户端自己控制）

最低配：一主二从，当主节点宕机后，其中一个从节点升级为主节点，还能剩一个从节点。

1.3 主要作用

• 数据冗余：热备份，持久化另一种方式
• 故障恢复：master宕机，快速升级slave为master
• 读写分离：master写，slave，提高服务器负载能力，同时可以根据需求添加slave
• 负载均衡：配合读写分离，读多写少场景，多个slave分担负载，大大提高并发
• 高可用基石：是实现哨兵和集群的基础
   

二、主从的搭建具体操作         

# 前置条件1 ：至少需要两台机器--》在一台机器运行两个redis实例
# 前置条件2：辅助配置（主从数据一致性配置）
min-slaves-to-write 1
min-slaves-max-lag 3
#那么在从服务器的数量少于1个，或者三个从服务器的延迟（lag）值都大于或等于3秒时，主服务器将拒绝执行写命令
# 方式一：
# 1 6380是从，6379是主
# 2 启动器两台实例
# 3 搭建主从关系
	-在从库上：slaveof ip port
  slaveof 127.0.0.1 6379
# 4 断开主从关系
	-在从库上：slaveof no one
# 方式二：配置文件方式
# 在从库的配置文件中：
slaveof 127.0.0.1 6379
slave-read-only yes
# 使用info查看主从关系

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