Redis(十四)：主从复制

当数据量变得庞大的时候，读写分离还是很有必要的。同时避免一个redis服务宕机，导致应用宕机的情况，我们启用sentinel(哨兵)服务，实现主从切换的功能。

主从复制

Redis 支持简单且易用的主从复制（master-slave replication）功能， 该功能可以让从服务器(slave server)成为主服务器(master server)的精确复制品。

Redis主从复制特点

• Redis 使用异步复制。 从 Redis 2.8 开始， 从服务器会以每秒一次的频率向主服务器报告复制流（replication stream）的处理进度。

• 一个主服务器可以有多个从服务器。

• 不仅主服务器可以有从服务器， 从服务器也可以有自己的从服务器， 多个从服务器之间可以构成一个图状结构。

• 复制功能不会阻塞主服务器： 即使有一个或多个从服务器正在进行初次同步， 主服务器也可以继续处理命令请求。

• 复制功能也不会阻塞从服务器： 只要在 redis.conf 文件中进行了相应的设置， 即使从服务器正在进行初次同步， 服务器也可以使用旧版本的数据集来处理命令查询。

  不过， 在从服务器删除旧版本数据集并载入新版本数据集的那段时间内， 连接请求会被阻塞。

  你还可以配置从服务器， 让它在与主服务器之间的连接断开时， 向客户端发送一个错误。

• 复制功能可以单纯地用于数据冗余（data redundancy）， 也可以通过让多个从服务器处理只读命令请求来提升扩展性（scalability）： 比如说， 繁重的 SORT 命令可以交给附属节点去运行。

• 可以通过复制功能来让主服务器免于执行持久化操作： 只要关闭主服务器的持久化功能， 然后由从服务器去执行持久化操作即可。

Redis主从复制原理

无论是初次连接还是重新连接， 当建立一个从服务器时， 从服务器都将向主服务器发送一个 SYNC 命令。

接到 SYNC 命令的主服务器将开始执行 BGSAVE ， 并在保存操作执行期间， 将所有新执行的写入命令都保存到一个缓冲区里面。

当 BGSAVE 执行完毕后， 主服务器将执行保存操作所得的 .rdb 文件发送给从服务器， 从服务器接收这个 .rdb 文件， 并将文件中的数据载入到内存中。

之后主服务器会以 Redis 命令协议的格式， 将写命令缓冲区中积累的所有内容都发送给从服务器。

你可以通过 telnet 命令来亲自验证这个同步过程： 首先连上一个正在处理命令请求的 Redis 服务器， 然后向它发送 SYNC 命令， 过一阵子， 你将看到 telnet 会话（session）接收到服务器发来的大段数据（.rdb 文件）， 之后还会看到， 所有在服务器执行过的写命令， 都会重新发送到 telnet 会话来。

即使有多个从服务器同时向主服务器发送 SYNC ， 主服务器也只需执行一次 BGSAVE 命令， 就可以处理所有这些从服务器的同步请求。

从服务器可以在主从服务器之间的连接断开时进行自动重连， 在 Redis 2.8 版本之前， 断线之后重连的从服务器总要执行一次完整重同步（full resynchronization）操作， 但是从 Redis 2.8 版本开始， 从服务器可以根据主服务器的情况来选择执行完整重同步还是部分重同步（partial resynchronization）。

部分重同步

从 Redis 2.8 开始， 在网络连接短暂性失效之后， 主从服务器可以尝试继续执行原有的复制进程（process）， 而不一定要执行完整重同步操作。

这个特性需要主服务器为被发送的复制流创建一个内存缓冲区（in-memory backlog）， 并且主服务器和所有从服务器之间都记录一个复制偏移量（replication offset）和一个主服务器 ID （master run id）， 当出现网络连接断开时， 从服务器会重新连接， 并且向主服务器请求继续执行原来的复制进程：

• 如果从服务器记录的主服务器 ID 和当前要连接的主服务器的 ID 相同， 并且从服务器记录的偏移量所指定的数据仍然保存在主服务器的复制流缓冲区里面， 那么主服务器会向从服务器发送断线时缺失的那部分数据， 然后复制工作可以继续执行。
• 否则的话， 从服务器就要执行完整重同步操作。

Redis 2.8 的这个部分重同步特性会用到一个新增的 PSYNC 内部命令， 而 Redis 2.8 以前的旧版本只有 SYNC 命令， 不过， 只要从服务器是 Redis 2.8 或以上的版本， 它就会根据主服务器的版本来决定到底是使用 PSYNC 还是 SYNC ：

• 如果主服务器是 Redis 2.8 或以上版本，那么从服务器使用 PSYNC 命令来进行同步。
• 如果主服务器是 Redis 2.8 之前的版本，那么从服务器使用 SYNC 命令来进行同步。

Redis主从复制配置

1.服务器准备

准备三个Redis服务，也可以一台服务器上弄三个redis节点，master，slave1，slave2。

假设主服务配置

port
requirepass 

主服务不需要改动，只要改下两台从服务的配置文件。

slave1修改配置：

port
slaveof 127.0.0.1 6000
masterauth
requirepass 

slave1修改配置：

port
slaveof 127.0.0.1 6000
masterauth
requirepass 

输入：

ps -ef |grep redis

root      6617     1  0 18:34 ?        00:00:01 redis-server *:6000
root      6647     1  0 18:43 ?        00:00:00 redis-server *:6001
root      6653     1  0 18:43 ?        00:00:00 redis-server *:6002
root      6658  6570  0 18:43 pts/0    00:00:00 grep redis

可以看到主从机的redis已经相应启动。

登陆redis客户端查看下6000的redis的状态

redis-cli -p 

可以看到6000的role是master，它又两个slave，分别是6001和6002。

我们来验证下 主从复制。

master:

[root@localhost master]# redis-cli -p
127.0.0.1:> auth
OK
127.0.0.1:> set test chenqm
OK

slave1:

[root@localhost slave2]# redis-cli -p
127.0.0.1:> auth
OK
127.0.0.1:> get test
"chenqm"

slave2:

[root@localhost slave2]# redis-cli -p
127.0.0.1:> auth
OK
127.0.0.1:> get test
"chenqm"

可以看到主机执行写命令，从机能同步主机的值，主从复制，读写分离就实现了。

但是万一主机挂了怎么办，这是个麻烦事情，所以redis提供了一个sentinel（哨兵），以此来实现主从切换的功能，类似与zookeeper。