概述

Redis 的主從復(fù)制（Master-Slave Replication）是實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、讀寫分離和水平擴(kuò)展的核心機(jī)制之一。通過主從復(fù)制，一個主節(jié)點（Master）可以將數(shù)據(jù)同步到多個從節(jié)點（Slave），從節(jié)點還可以級聯(lián)創(chuàng)建自己的從節(jié)點，從而形成樹狀結(jié)構(gòu)。

注意，Redis的主從復(fù)制是實現(xiàn)高可用的核心機(jī)制，并不能實現(xiàn)高可用

Redis主從復(fù)制作用

數(shù)據(jù)冗余：

主從復(fù)制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的熱備份，是持久化之外的一種數(shù)據(jù)冗余方式。

故障恢復(fù)

當(dāng)主節(jié)點出現(xiàn)問題時，可以由從節(jié)點提供服務(wù)，實現(xiàn)快速的故障恢復(fù)；實際上是一種服務(wù)的冗余。

負(fù)載均衡：

在主從復(fù)制的基礎(chǔ)上，配合讀寫分離，可以由主節(jié)點提供寫服務(wù)，由從節(jié)點提供讀服務(wù)（即寫Redis數(shù)據(jù)時應(yīng)用連接主節(jié)點，讀Redis數(shù)據(jù)時應(yīng)用連接從節(jié)點），分擔(dān)服務(wù)器負(fù)載；尤其是在寫少讀多的場景下，通過多個從節(jié)點分擔(dān)讀負(fù)載，可以大大提高Redis服務(wù)器的并發(fā)量。

讀寫分離：

可以用于實現(xiàn)讀寫分離，主庫寫、從庫讀，讀寫分離不僅可以提高服務(wù)器的負(fù)載能力，同時可根據(jù)需求的變化，改變從庫的數(shù)量。

高可用基石

除了上述作用以外，主從復(fù)制還是哨兵和集群能夠?qū)嵤┑幕A(chǔ)，因此說主從復(fù)制是Redis高可用的基礎(chǔ)。

Redis主從復(fù)制搭建

搭建主服務(wù)器

參考這篇文章：Redis6.2.x版本安裝

搭建從服務(wù)器

參考這篇文章：Redis6.2.x版本安裝

需要注意從服務(wù)器配置文件的修改：

# 第75行，修改遠(yuǎn)程訪問地址
75:bind 0.0.0.0
# 第98行，修改端口號
98:port 6379
# 第259行，守護(hù)進(jìn)程運行，默認(rèn)位前臺運行，需要修改為yes
259:daemonize yes
# 第304行，指定redis的日志
304:logfile "/var/log/redis/redis.log"
# 第329行，指定數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，默認(rèn)是16個
329:databases 16
# 第433行，持久化的文件
433:dbfilename dump.rdb
# 第456行，設(shè)置redis的數(shù)據(jù)目錄，和我們上面創(chuàng)建的路徑保持一致
456:dir /data00/data/redis/
# 第903行，設(shè)置密碼，建議不要使用弱密碼
903:requirepass 123456
# 第479行，主庫的IP和端口
479:replicaof 127.0.0.1 6379
# 第486行，如果主服務(wù)器設(shè)置了密碼，需要配置認(rèn)證
486:masterauth !Xinxin123
# 其它配置
# 從服務(wù)器是否可寫（默認(rèn)只讀）
replica-read-only yes
# 復(fù)制緩沖區(qū)大小
repl-backlog-size 1mb
# 復(fù)制超時時間（秒）
repl-timeout 60
# 當(dāng)主從斷開時，從服務(wù)器是否繼續(xù)提供服務(wù)
replica-serve-stale-data yes

啟動主庫之后再啟動從庫

[root@node01 ~]# redis-server /data00/data/redis/redis.conf
[root@node01 ~]# ss -lntup | grep 6379
tcp   LISTEN 0      511                          127.0.0.1:6379       0.0.0.0:*    users:(("redis-server",pid=1001533,fd=6))
tcp   LISTEN 0      511                              [::1]:6379          [::]:*    users:(("redis-server",pid=1001533,fd=7))

驗證主從復(fù)制是否成功

在主從分別執(zhí)行INFO REPLICATION命令

# 主庫執(zhí)行
127.0.0.1:6379> INFO REPLICATION
# Replication
role:master
connected_slaves:1
slave0:ip=10.37.99.63,port=6379,state=online,offset=98,lag=0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2f61b8be8cbf19e45882f77bea61b55862bf74e5
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:98
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:98
# 從庫執(zhí)行
127.0.0.1:6379> INFO REPLICATION
# Replication
role:slave
master_host:10.37.97.56
master_port:6379
master_link_status:up
master_last_io_seconds_ago:4
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:238
slave_repl_offset:238
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0
master_failover_state:no-failover
master_replid:2f61b8be8cbf19e45882f77bea61b55862bf74e5
master_replid2:0000000000000000000000000000000000000000
master_repl_offset:238
second_repl_offset:-1
repl_backlog_active:1
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:1
repl_backlog_histlen:238

驗證主庫寫入數(shù)據(jù)，從庫是否能獲取到

# 主庫寫入數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> set rep rep
OK
# 從庫查詢數(shù)據(jù)
127.0.0.1:6379> get rep
"rep"

驗證從庫寫數(shù)據(jù)，預(yù)期應(yīng)該報錯

127.0.0.1:6379> set slave 1
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

Redis主從復(fù)制原理

主從復(fù)制過程大體可以分為3個階段：連接建立階段（即準(zhǔn)備階段）、數(shù)據(jù)同步階段、命令傳播階段。

在從節(jié)點執(zhí)行 slaveof 命令后，復(fù)制過程便開始運作，下面圖示可以看出復(fù)制過程大致分為6個過程。

• 保存主節(jié)點信息

執(zhí)行slaveof后 Redis會打印如下日志：

• 從節(jié)點與主節(jié)點建立網(wǎng)絡(luò)連接

從節(jié)點（slave）內(nèi)部通過每秒運行的定時任務(wù)維護(hù)復(fù)制相關(guān)邏輯，當(dāng)定時任務(wù)發(fā)現(xiàn)存在新的主節(jié)點后，會嘗試與該節(jié)點建立網(wǎng)絡(luò)連接。

從節(jié)點會建立一個 socket 套接字，從節(jié)點建立了一個端口為51234的套接字，專門用于接受主節(jié)點發(fā)送的復(fù)制命令。從節(jié)點連接成功后打印如下日志：

如果從節(jié)點無法建立連接，定時任務(wù)會無限重試直到連接成功或者執(zhí)行 slaveofnoone 取消復(fù)制。

關(guān)于連接失敗，可以在從節(jié)點執(zhí)行 info replication 查看 master_link_down_since_seconds 指標(biāo)，它會記錄與主節(jié)點連接失敗的系統(tǒng)時間。從節(jié)點連接主節(jié)點失敗時也會每秒打印如下日志，方便發(fā)現(xiàn)問題：

• 發(fā)送ping命令

連接建立成功后從節(jié)點發(fā)送 ping 請求進(jìn)行首次通信， ping 請求主要目的如下：

• 檢測主從之間網(wǎng)絡(luò)套接字是否可用。

• 檢測主節(jié)點當(dāng)前是否可接受處理命令。

如果發(fā)送 ping 命令后，從節(jié)點沒有收到主節(jié)點的 pong 回復(fù)或者超時，比如網(wǎng)絡(luò)超時或者主節(jié)點正在阻塞無法響應(yīng)命令，從節(jié)點會斷開復(fù)制連接，下次定時任務(wù)會發(fā)起重連。

從節(jié)點發(fā)送的 ping 命令成功返回，Redis 打印如下日志，并繼續(xù)后續(xù)復(fù)制流程：

• 權(quán)限驗證

如果主節(jié)點設(shè)置了 requirepass 參數(shù)，則需要密碼驗證，從節(jié)點必須配置 masterauth 參數(shù)保證與主節(jié)點相同的密碼才能通過驗證。如果驗證失敗復(fù)制將終止，從節(jié)點重新發(fā)起復(fù)制流程。

• 同步數(shù)據(jù)集

主從復(fù)制連接正常通信后，對于首次建立復(fù)制的場景，主節(jié)點會把持有的數(shù)據(jù)全部發(fā)送給從節(jié)點，這部分操作是耗時最長的步驟。

• 命令持續(xù)復(fù)制

當(dāng)主節(jié)點把當(dāng)前的數(shù)據(jù)同步給從節(jié)點后，便完成了復(fù)制的建立流程。接下來主節(jié)點會持續(xù)地把寫命令發(fā)送給從節(jié)點，保證主從數(shù)據(jù)一致性。

主從復(fù)制數(shù)據(jù)同步原理

Redis支持主從復(fù)制，Redis的主從結(jié)構(gòu)可以采用一主多從或者級聯(lián)結(jié)構(gòu)，Redis主從復(fù)制可以根據(jù)是否是全量分為全量同步和增量同步。下圖為級聯(lián)結(jié)構(gòu)。

全量同步階段

Redis全量同步一般發(fā)生在Slave初始化階段，這時Slave需要將Master上的所有數(shù)據(jù)都復(fù)制一份。具體步驟如下：

• 從服務(wù)器配置主服務(wù)器的連接信息（slaveof屬性）；

• 從服務(wù)器連接上主服務(wù)器，發(fā)送SYNC命令

• 主服務(wù)器判斷是否為全量復(fù)制：如果是全量復(fù)制，則進(jìn)入下一步；否則可以看增量復(fù)制的子流程。

• 主服務(wù)器接收到SYNC命名后，開始執(zhí)行BGSAVE命令生成RDB文件并使用緩沖區(qū)記錄此后執(zhí)行的所有寫命令；

• 主服務(wù)器BGSAVE執(zhí)行完后，向所有從服務(wù)器發(fā)送快照文件，并在發(fā)送期間繼續(xù)記錄被執(zhí)行的寫命令；

• 從服務(wù)器收到快照文件后丟棄所有舊數(shù)據(jù)，載入收到的快照；

• 主服務(wù)器快照發(fā)送完畢后開始向從服務(wù)器發(fā)送緩沖區(qū)中的寫命令；

從服務(wù)器完成對快照的載入，開始接收命令請求，并執(zhí)行來自主服務(wù)器緩沖區(qū)的寫命令；

增量同步階段

Redis增量復(fù)制是指Slave初始化后開始正常工作時主服務(wù)器發(fā)生的寫操作同步到從服務(wù)器的過程。

增量復(fù)制的過程主要是主服務(wù)器每執(zhí)行一個寫命令就會向從服務(wù)器發(fā)送相同的寫命令，從服務(wù)器接收并執(zhí)行收到的寫命令。

開啟無磁盤同步

Redis在與從數(shù)據(jù)庫進(jìn)行復(fù)制初始化時將不會將快照存儲到磁盤，而是直接通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給從數(shù)據(jù)庫，避免了IO性能差問題。

啟動無磁盤復(fù)制：

repl-diskless-sync yes

到此這篇關(guān)于Redis主從復(fù)制詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis主從復(fù)制內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論