搞懂Redis (七) - 主从复制

什么是主从复制

1、 主从复制，是指将一台Redis服务器的数据，复制到其他的Redis服务器。
2、 前者称为主节点（master），后者称为从节点（slave）；数据的复制是单向的，只能由主节点到从节点
默认情况下，每台Redis服务器都是主节点；且一个主节点可以有多个从节点（或没有），但一个从节点只有一个主

主从复制的作业主要包括

• 数据冗余：主从复制实现了数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式
• 故障恢复： 当主节点出现问题时，可以由从节点提供服务，实现快速的故障恢复；实际上是一种服务的冗余。
• 负载均衡：在主从复制的基础上，配合读写分离，可以由主节点提供写服务，由从节点提供读服务（即写Redis数据时应用连接主节点，读Redis数据时应用连接从节点），分担服务器负载；尤其是在写少读多的场景下，通过多个从节点分担读负载，可以大大提高Redis服务器的并发量
• 高可用基石：除了上述作用外，主从复制还是哨兵和集群能够实施的基础，因此说主从复制是Redis高可用的基础。

主从库采用的是读写分离的方式

读写分离的主从库方案

1. 原理
   分为全量复制和增量复制
   全量复制：发生在第一次复制时
   增量复制：只会把主从库网络断连期间主库收到的命令，同步给从库

2. 全量复制的三个阶段
   第一阶段是 主从库建立连接、协商同步的过程
   主要是为全量复制做准备。从库和主库建立起连接，并告诉主库即将进行同步，主库确认回复后，主从库间就可以开始同步了
   具体来说，从库给主库发送psync命令，表示要进行数据同步，主库根据这个命令的参数来启动复制。psync命令包含了主库的runID和复制进度offset两个参数。runID是每个Redis实例启动时都会自动生成的一个随机ID，用来唯一标记这个实例。当从库和主库第一次复制时，因为不知道主库的runID，所以将runID设为“?”。offset，此时设为-1，表示第一次复制。主库收到psync命令后，会用fullresync响应命令带上两个参数，主库的runID和主库的复制进度offset，返回给从库。从库收到响应后，会记录下这两个参数。 注意：fullresync响应表示第一次复制采用的全量复制，也就是说，主库会把当前所有的数据都复制给从库
   第二阶段 主库将所有数据同步给从库
   从库收到数据后，在本地完成数据加载。这个过程依赖于内存快照生成的RDB文件。
   具体来说，主库执行bgsave命令，生成RDB文件，接着将文件发给从库。从库接收到RDB文件后，会先清空当前数据库，然后加载RDB文件。 这是因为从库在通过replcaof命令开始和主库同步前，可能保存了其他数据。为了避免之前数据的影响，从库需要先把当前数据库清空。在主库将数据同步给从库的过程中，主库不会被阻塞，仍然可以正常接收请求。否则，Redis的服务就被中断了。但是，这些请求中的写操作并没有记录到刚刚生成的RDB文件中。为了保证主从库的数据一致性，主库会在内存中专门的relication buffer，记录RDB文件生成后收到的所有写操作
   第三阶段 主库会把第二阶段执行过程中新收到的写命令，再发送给从库
   具体的操作是，当主库完成RDB文件发送后，就会把此时replication buffer中的修改操作发送给从库，从库再重新执行这些操作。

至此，主从库就实现同步了