谈谈 Redis 主从复制模式

谈谈 Redis 主从复制模式

第一次主从节点同步是全量复制

接下来，我在具体介绍每一个阶段都做了什么。
第一阶段：建立链接、协商同步
执行了 replicaof 命令后，从服务器就会给主服务器发送 psync 命令，表示要进行数据同步。
psync 命令包含两个参数，分别是主服务器的 runID 和复制进度 offset。
● runID，每个 Redis 服务器在启动时都会自动生产一个随机的 ID 来唯一标识自己。当从服务器和主服务器第一次同步时，因为不知道主服务器的 run ID，所以将其设置为 “?”。
● offset，表示复制的进度，第一次同步时，其值为 -1。
主服务器收到 psync 命令后，会用 FULLRESYNC 作为响应命令返回给对方。
并且这个响应命令会带上两个参数：主服务器的 runID 和主服务器目前的复制进度 offset。从服务器收到响应后，会记录这两个值。
FULLRESYNC 响应命令的意图是采用全量复制的方式，也就是主服务器会把所有的数据都同步给从服务器。
所以，第一阶段的工作时为了全量复制做准备。
那具体怎么全量同步呀呢？我们可以往下看第二阶段。
第二阶段：主服务器同步数据给从服务器
接着，主服务器会执行 bgsave 命令来生成 RDB 文件，然后把文件发送给从服务器。
从服务器收到 RDB 文件后，会先清空当前的数据，然后载入 RDB 文件。
这里有一点要注意，主服务器生成 RDB 这个过程是不会阻塞主线程的，因为 bgsave 命令是产生了一个子进程来做生成 RDB 文件的工作，是异步工作的，这样 Redis 依然可以正常处理命令。
但是，这期间的写操作命令并没有记录到刚刚生成的 RDB 文件中，这时主从服务器间的数据就不一致了。
那么为了保证主从服务器的数据一致性，主服务器在下面这三个时间间隙中将收到的写操作命令，写入到 replication buffer 缓冲区里：
● 主服务器生成 RDB 文件期间；
● 主服务器发送 RDB 文件给从服务器期间；
● 「从服务器」加载 RDB 文件期间；
第三阶段：主服务器发送新写操作命令给从服务器
在主服务器生成的 RDB 文件发送完，从服务器收到 RDB 文件后，丢弃所有旧数据，将 RDB 数据载入到内存。完成 RDB 的载入后，会回复一个确认消息给主服务器。
接着，主服务器将 replication buffer 缓冲区里所记录的写操作命令发送给从服务器，从服务器执行来自主服务器 replication buffer 缓冲区里发来的命令，这时主从服务器的数据就一致了。
至此，主从服务器的第一次同步的工作就完成了。

从服务器在完成第一次同步后，双方之间就会维护一个 TCP 连接。
后续主服务器可以通过这个连接继续将写操作命令传播给从服务器，然后从服务器执行该命令，使得与主服务器的数据库状态相同。
而且这个连接是长连接的，目的是避免频繁的 TCP 连接和断开带来的性能开销。
上面的这个过程被称为基于长连接的命令传播，通过这种方式来保证第一次同步后的主从服务器的数据一致性。

分摊主服务器的压力

在前面的分析中，我们可以知道主从服务器在第一次数据同步的过程中，主服务器会做两件耗时的操作：生成 RDB 文件和传输 RDB 文件。
主服务器是可以有多个从服务器的，如果从服务器数量非常多，而且都与主服务器进行全量同步的话，就会带来两个问题：
● 由于是通过 bgsave 命令来生成 RDB 文件的，那么主服务器就会忙于使用 fork() 创建子进程，如果主服务器的内存数据非大，在执行 fork() 函数时是会阻塞主线程的，从而使得 Redis 无法正常处理请求；
● 传输 RDB 文件会占用主服务器的网络带宽，会对主服务器响应命令请求产生影响。
Redis 也是一样的，从服务器可以有自己的从服务器，我们可以把拥有从服务器的从服务器当作经理角色，它不仅可以接收主服务器的同步数据，自己也可以同时作为主服务器的形式将数据同步给从服务器。

增量复制

如果遇到网络延迟、断开，增量复制就可以上场了，不过这个还跟 repl_backlog_size 命令积压缓冲区这个大小有关系。
repl_backlog_buffer，可以理解成是一个「环形」缓冲区
如果它配置的过小，主从服务器网络恢复时，可能发生「从服务器」想读的数据已经被覆盖了，那么这时就会导致主服务器采用全量复制的方式。所以为了避免这种情况的频繁发生，要调大这个参数的值，以降低主从服务器断开后全量同步的概率。

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】