Redis支持主从复制功能，可以通过执行slaveof（Redis5以后改成replicaof）或者在配置文件中设置slaveof(Redis5以后改成replicaof)来开启复制功能。




主对外从对内，主可写从不可写

主挂了，从不可为主

主从配置

主Redis配置

无需特殊配置

从Redis配置

修改从服务器上的 redis.conf 文件：

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# slaveof <masterip> <masterport>
# 表示当前【从服务器】对应的【主服务器】的IP是192.168.10.135，端口是6379。
replicaof 192.168.10.135 6379

作用

读写分离

一主多从，主从同步

主负责写，从负责读

提升Redis的性能和吞吐量

主从的数据一致性问题

数据容灾

从机是主机的备份

主机宕机，从机可读不可写

默认情况下主机宕机后，从机不可为主机

利用哨兵可以实现主从切换，做到高可用

原理与实现

复制流程

  • 保存主节点信息

    当客户端向从服务器发送slaveof(replicaof) 主机地址（127.0.0.1） 端口（6379）时：从服务器将主机ip（127.0.0.1）和端口（6379）保存到redisServer的masterhost和masterport中。

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    Struct redisServer{
      char *masterhost;//主服务器ip
      int masterport;//主服务器端口
    };

    从服务器将向发送SLAVEOF命令的客户端返回OK，表示复制指令已经被接收，而实际上复制工作是在OK返回之后进行。

  • 建立socket连接

    slaver与master建立socket连接

    slaver关联文件事件处理器

    该处理器接收RDB文件（全量复制）、接收Master传播来的写命令（增量复制）


    主服务器accept从服务器Socket连接后，创建相应的客户端状态。相当于从服务器是主服务器的Client端。


  • 发送ping命令

    • Slaver向Master发送ping命令

      • 1、检测socket的读写状态

      • 2、检测Master能否正常处理

    • Master的响应

      • 1、发送“pong” , 说明正常

      • 2、返回错误，说明Master不正常

      • 3、timeout，说明网络超时


  • 权限验证

    主从正常连接后，进行权限验证

    主未设置密码（requirepass=“”） ，从也不用设置密码（masterauth=“”）

    主设置密码(requirepass!=“”),从需要设置密码(masterauth=主的requirepass的值)或者从通过auth命令向主发送密码


  • 发送端口信息

    在身份验证步骤之后，从服务器将执行命令REPLCONF listening-port ，向主服务器发送从服务器的监听端口号。


  • 同步数据

    Redis 2.8之后分为全量同步和增量同步，具体的后面详细讲解。

  • 命令传播

    当同步数据完成后，主从服务器就会进入命令传播阶段，主服务器只要将自己执行的写命令发送给从服务器，而从服务器只要一直执行并接收主服务器发来的写命令。

同步数据集

Redis 2.8以前使用SYNC命令同步复制。

Redis 2.8之后采用PSYNC命令替代SYNC。

旧版本

Redis 2.8以前实现方式。

Redis的同步功能分为同步(sync)和命令传播(command propagate)。

  • 同步操作

    1. 通过从服务器发送到SYNC命令给主服务器

    2. 主服务器生成RDB文件并发送给从服务器，同时发送保存所有写命令给从服务器

    3. 从服务器清空之前数据并执行解释RDB文件

    4. 保持数据一致（还需要命令传播过程才能保持一致）


  • 命令传播操作

    同步操作完成后，主服务器执行写命令，该命令发送给从服务器并执行，使主从保存一致。

  • 缺陷

    没有全量同步和增量同步的概念，从服务器在同步时，会清空所有数据。

    主从服务器断线后重复制，主服务器会重新生成RDB文件和重新记录缓冲区的所有命令，并全量同步到从服务器上。

新版

Redis 2.8以后实现方式

在Redis 2.8之后使用PSYNC命令，具备完整重同步和部分重同步模式。

Redis 的主从同步，分为全量同步和增量同步。

只有从机第一次连接上主机是全量同步，断线重连有可能触发全量同步也有可能是增量同步（ master 判断 runid 是否一致），除此之外的情况都是增量同步。


  • 全量同步

    Redis 的全量同步过程主要分三个阶段：

    • 同步快照阶段： Master 创建并发送快照RDB给 Slave ， Slave 载入并解析快照。 Master 同时将此阶段所产生的新的写命令存储到缓冲区。

    • 同步写缓冲阶段： Master 向 Slave 同步存储在缓冲区的写操作命令。

    • 同步增量阶段： Master 向 Slave 同步写操作命令。


  • 增量同步

    Redis增量同步主要指Slave完成初始化后开始正常工作时， Master 发生的写操作同步到 Slave 的过程。

    通常情况下， Master 每执行一个写命令就会向 Slave 发送相同的写命令，然后 Slave 接收并执行。

心跳检测

在命令传播阶段，从服务器默认会以每秒一次的频率向主服务器发送命令：

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replconf ack <replication_offset>

#ack :应答
#replication_offset：从服务器当前的复制偏移量

主要作用有三个：

    1. 检测主从的连接状态

    检测主从服务器的网络连接状态

    通过向主服务器发送INFO replication命令，可以列出从服务器列表，可以看出从最后一次向主发送命令距离现在过了多少秒。lag的值应该在0或1之间跳动，如果超过1则说明主从之间的连接有故障。

    1. 辅助实现min-slaves

    Redis可以通过配置防止主服务器在不安全的情况下执行写命令

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    min-slaves-to-write 3 （min-replicas-to-write 3 ）

    min-slaves-max-lag 10 （min-replicas-max-lag 10）

    上面的配置表示：从服务器的数量少于3个，或者三个从服务器的延迟（lag）值都大于或等于10秒时，主服务器将拒绝执行写命令。这里的延迟值就是上面INFOreplication命令的lag值。

    1. 检测命令丢失

    如果因为网络故障，主服务器传播给从服务器的写命令在半路丢失，那么当从服务器向主服务器发送REPLCONF ACK命令时，主服务器将发觉从服务器当前的复制偏移量少于自己的复制偏移量，然后主服务器就会根据从服务器提交的复制偏移量，在复制积压缓冲区里面找到从服务器缺少的数据，并将这些数据重新发送给从服务器。（补发） 网络不断

    增量同步：网断了，再次连接时