Redis 主从

目录

​编辑一、构建主从架构

1、集群结构

2、准备实例和配置

（1）创建目录

（2）修改原始配置

（3）拷贝配置文件到每个实例目录

（4）修改每个实例的端口，工作目录

（5）修改每个实例的声明 IP

3、启动

4、开启主从关系

二、数据同步原理

1、全量同步

2、增量同步

 3、主从同步的优化

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一、构建主从架构

1、集群结构

单节点Redis的并发能力是有上限的，要进一步提高Redis的并发能力，就需要搭建主从集群，实现读写分离。

为什么 Redis 要做成主从集群而不是传统的负载型集群呢？

这是因为 Redis 应用当中，大多数都是 读多写少 ，正因如此，更多的是面对 "读" 的压力，搭建主从集群可以实现读写分离，多个从节点共同承担 "读" 的请求，使 "读" 的并发能力大幅度提升

但是主从集群必须得保证：客户端不管是读的哪个从节点，都必须拿到的是相同的结果，那么如何保证呢？

就需要 master 把它上面的数据同步给每一个 slave / replica 节点

共包含三个节点，一个主节点，俩个从节点

这里我在同一台服务器中开启 3 个 redis 实例，搭建主从集群，信息如下：

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2、准备实例和配置

要在一台虚拟机开启 3 个实例，必须准备三份不同的配置文件和目录，配置文件所在目录也就是工作目录

（1）创建目录

我们创建 3 个文件夹，名字分别叫：7001，7002，7003

# 进入到 tmp 目录
cd tmp# 创建 7001,7002,7003
mkdir 7001 7002 7003

（2）修改原始配置

修改 redis.conf 文件，将其中持久化模式改为默认的 RDB 模式，AOF 保持关闭

（3）拷贝配置文件到每个实例目录

 然后将 redis.conf 文件拷贝到三个目录中（在 /tmp 目录下执行下列命令）

# 第一种：逐个拷贝
cp /usr/redis/redis.conf 7001
cp /usr/redis/redis.conf 7002
cp /usr/redis/redis.conf 7003# 第二种：一键拷贝
echo 7001 7002 7003 | xargs -t -n 1 cp /usr/redis/redis.conf

（4）修改每个实例的端口，工作目录

修改每个文件夹内的配置文件，将端口分别改为 7001，7002，7003，将 RDB 文件保存位置都改成自己所在的目录（这里的 7000 对应的是 redis 的端口，我之前修改过）

sed -i -e 's/7000/7001/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7001\//g' 7001/redis.conf
sed -i -e 's/7000/7002/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7002\//g' 7002/redis.conf
sed -i -e 's/7000/7003/g' -e 's/dir .\//dir \/tmp\/7003\//g' 7003/redis.conf

（5）修改每个实例的声明 IP

虚拟机本身有多个 IP，为了避免混乱，我们将 redis.conf 文件中指定每一个实例的绑定 ip 信息

# redis 实例的声明 IP
replica-announce-ip 111.229.153.16

每个目录都要改，我们一键完成修改

sed -i 'la replica-announce-ip 111.229.153.16' 7001/redis.conf
sed -i 'la replica-announce-ip 111.229.153.16' 7002/redis.conf
sed -i 'la replica-announce-ip 111.229.153.16' 7003/redis.conf

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3、启动

为了方便查看日志，我们打开三个窗口，分别启动 3 个 redis 实例，启动命令：

./redis-server /usr/tmp/7001/redis.conf./redis-server /usr/tmp/7002/redis.conf./redis-server /usr/tmp/7003/redis.conf

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4、开启主从关系

现在这三个实例还没有任何的关系，要配置主从可以使用 replicaof 或者 slaveof(5.0之前)命令

一共有两种模式：

永久模式：

修改配置文件，在 redis.conf 中添加一行配置： slaveof <masterip> <masterport>

临时模式（重启后失效）：

使用 redis-cli 客户端连接到 redis 服务，执行命令：slaveof <masterip> <masterport>

意义：让 7002 成为 7001 的从节点

我们可以通过 info replication  来查看集群状态信息

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二、数据同步原理

1、全量同步

主从第一次同步是全量同步：

slave 在和 master 第一次建立连接的时候，需要执行 replicaof 命令，然后 slave 就可以向 master 发起请求了，与此同时，master 会判断是否是第一次同步，如果是第一次，就会返回 master 的版本信息

然后  master 执行 bgsave 生成 RDB，RDB 里面记录了完整的内存信息，master 将这个 RDB 发送给 slave，slave 清空本地数据，并加载 RDB 文件，这样就能确保 slave 与 master 的数据基本一致

为什么说是 slave 和 master 的数据基本一致，而不是完全一致呢？

这是因为 bgsave 是异步执行的，在执行 bgsave 的时候，主进程还会去处理用户的请求，也就是说会有新数据的写入，而新数据是并没有同步给 slave 的

此时主进程除了处理新的命令以外，还会把这些 RDB 期间的命令记录在 repl_baklog 缓冲区中

repl_baklog + RDB 里面的数据，加载一起，就是 master 的数据

随后，master 将  repl_baklog 中的命令发送给 slave

这个过程为什么叫全量同步呢？

因为这里面有一个 RDB 的过程，会把内存形成快照，整体发送给 slave ，所以叫全量同步，但是这种同步实际上是比较消耗性能的，因为生成 RDB 文件的速度是比较慢的，所以只有在第一次建立连接的时候才会进行全量同步

那么 master 如何判断 slave 是不是第一次进行同步数据呢？

先来了解几个概念：

Replication Id：简称replid，是数据集的标记，id一致则说明是同一数据集。每一个master都有唯一的replid，slave则会继承master节点的

replid offset：偏移量，随着记录在repl_baklog中的数据增多而逐渐增大。slave完成同步时也会记录当前同步的offset。如果slave的offset小于master的offset，说明slave数据落后于master，需要更新。

 由此，可以根据 replid 来判断是否是第一次同步，replid 只要不一致，就是第一次同步

完整 

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2、增量同步

slave重启后同步，则执行增量同步

 offset 是记录在了 repl_baklog 的哪个部分呢？如何找到之后的那些命令呢？

repl_baklog 本质是一个数组，而这个数组比较特殊，它的大小是固定的，但是当数组内数据记满了之后，还会接着记录数据，会从 0 开始将原来的数据进行覆盖，形成了一种环形的记录方式

要同步的内容就是从 slave 的 offset 到 master 的 offset 之间的这部分数据 

只要 slave 和 master 的存储差距不超过这个环的上限，那么永远可以从这个环里面找到所需要的数据，就可以进行增量同步

那么什么情况下会出现无法进行增量同步呢？

假设 slave 出现了宕机，它宕机之后，我们的 master 还在持续的做数据的记录，此时因为 slave 宕机了，就无法进行数据同步，因此欠的债就越来越多，所需要同步的数据也就越来越多，逐渐的挤满了整个数组

当所需要同步的数据达到一定数量的时候，master 新记录的数据就会将 slave 的 offset 覆盖掉，那么此时我们的 slave 恢复运行之后就无法进行增量同步，也就只能进行全量同步了

也就是说： repl_baklog 大小有限，写满后会覆盖最早的数据，如果 slave 断开时间过久，导致尚未备份的数据被覆盖，则无法基于 log 做增量同步，只能再次全量同步

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 3、主从同步的优化

我们可以从下面几个方面来对 Redis 主从就集群进行优化：

提高全量同步的性能： 

1、在master中配置repl-diskless-sync yes启用无磁盘复制，避免全量同步时的磁盘IO。

2、Redis单节点上的内存占用不要太大，减少RDB导致的过多磁盘IO

减少全量同步：

3、适当提高repl_baklog的大小，发现slave宕机时尽快实现故障恢复，尽可能避免全量同步

4、限制一个master上的slave节点数量，如果实在是太多slave，则可以采用主-从-从链式结构，减少master压力