Redis 设计与实现 （五）--多机数据库的实现

多机数据库的实现

一、复制

　　slaveof  主服务器ip地址。形成主从关系。

　　1、同步　　

　　　  从向主服务器发送sync命令。

　　　  主服务器收到sync命令执行bgsave，生成rdb文件，缓冲区同时记录从现在开始执行的所有命令。

　　　  主服务器执行完毕bgsave命令，会将rdb文件发送给从服务器，从服务器接收并载入这个rdb文件，同步给主服务器状态

　　　  主服务器发送缓冲区的命令给从服务器，从服务器执行当前命令，保持数据最终一致。　

　　2、命令传播

　　　　第一步同步，类似于初始化。

　　　　后续还需要，主从服务器实时同步。

　　　　主服务器将 写命令同步发送给从服务器执行。保持主从一致。

　　3、断点续传

　　　　psync 分为完全同步，部分同步

　　　　(1)复制偏移量

• • • 主服务器每次想从服务器创博N个字节数据时，同时将自己的复制偏移量加N.
    • 从服务器接收N个字节数据，同时更新自己的偏移量加N.　　　　　　　

　　　　(2)复制积压缓冲区

• • • 主服务器将缓冲区命令发送给从服务器，同时更新复制积压缓冲区，标记命令字节的偏移量。
    • 主服务器会根据这个积压偏移量，选择同步命令的方式。　　　　　　　　　　　　　　

　　　　(3)同步服务器ID

　　　　　　　　根据ID和存储的ID对比选择不同的同步方式。

二、Sentinel

　　哨兵策略是redis高可用的解决方案（一个或者多个哨兵实例组成的哨兵系统），可以监视多个主服务器。

　　 (1)故障转移

• • • 监测到主服务器下线，选举主服务器下的一个从服务器升级为主服务器.
    • 通知其他从服务器，更新主服务器地址.
    • 监视下线服务器，并将下线的服务器升级为从服务器.

三、集群

　　集群实现了分布式数据库解决方案

　　1、节点：cluster meet <ip><port>

　　　　node节点发送上述命令到指定的ip:port节点，它们进行握手，成功后，将指定的ip:port节点添加到node的集群中。

　　2、启动节点

　　　　一个节点就是一个运行在集群模式下的redis服务器，根据cluster-enable来判断是否开启集群模式。

　　3、配置槽位：通过分片方式来保存数据库中的键值对，集群的整个数据库被分为 0~16384个槽位

　　　 cluster addslots <一个或者多个槽位>

　　　节点之间互相同步自己的槽位

　　　 数据库要处理的键属于哪个槽 ->指派当前节点->没有的话，moved，下一个->直到找到为止

　　     键槽位算法：cluster keyslot <key>

4、重新分片

　　　　moved  槽的负责权有一个节点转移到另一个节点

　　ask   槽迁移过程中使用的临时措施

　　5、复制故障转移

　　　　集群分为主节点和从节点，主节点用于处理槽，子节点用于复制主节点

　　　　在主节点下线时，代替主节点继续处理命令请求。

　　　　cluster replicate <node-id>  node-id 为主节点，接收此命令的节点为子节点