Redis的增量复制
本文内容出自李子骅的《Redis入门指南》
一、什么是复制
这里的复制指的是Redis的复制功能：Redis可以实现当一台数据库中的数据更新后，自动将更新的数据同步到其他数据库上。
二、主从模式
在复制的概念里，数据库可以分为两种角色，一种是主数据库master，一种是从数据库slave。
主数据库可以进行读写操作，而从数据只能读
在读写分离模式，主数据库只负责读，从数据库只负责写。
现实业务中，读的频率大于写的频率，比例大概为8:2。
而当单机的Redis无法应付大量的读请求时，可以通过复制功能建立多个从数据库，实现读写分离，以提高服务器的负载能力。
这种一主多从的结构很适合读多写少的场景，而当单个的master不能满足需求时，可以采用Redis的集群功能。
三、复制原理
3.1 复制初始化
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当一个slave启动后，会向master发送SYNC命令。
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master收到SYNC命令后，会开始在后台保存RDB快照，并将保存快照期间接收的命令缓存起来。
保存RDB快照，即RDB持久化的过程。
这个过程是异步的，Redis会新开一条线程负责快照。主线程仍然可以接收客户端传来的命令。 -
快照完成后，master把快照文件和缓存的命令发送给slave。
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slave接收到后，会载入RDB文件，并执行收到的缓存的命令
3.2 复制同步
当slave完成复制初始化后，master每当收到写命令时就会将命令同步给slave，从而保持主从数据库数据一致。
这个过程就是复制同步阶段
四、连接断开重连
当主从数据库之间的连接断开重连后，Redis2.6及之前的版本会重新进行复制初始化，即便slave仅有几条命令没有收到，master也必须要将数据库里的所有数据重新传送给slave。
这使得主从数据库断开重连后的数据恢复过程效率低下，在网络环境不好的时候这一问题尤其明显。
Redis2.8版的一个重要改进就是断线之后能够支持有条件的增量数据传输，当slave重新连上master后，master只需将断线期间执行的命令发送给slave，从而大大提高Redis复制的实用性。
五、增量复制的实现原理
5.1 实现基础
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slave会存储master的运行ID(run id)。
每个Redis运行实例都会有一个唯一的运行ID。而且重启后，会自动生成一个新的运行ID。
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在复制同步阶段，master每将一个命令传送给slave时，都会把该命令存放到一个积压队列（backlog）中，并记录当前积压队列存放的命令的偏移量范围。
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slave在收到master传来的命令时，会记录下该命令的偏移量
上面三点是实现增量复制的基础。在复制初始化时，一个slave启动后，会向master发送SYNC命令。2.8之后，Redis不再发送SYNC命令，而是发送PSYNC命令。
其格式大概为PSYNC MasterRunID [断开前最新的命令偏移量]”
5.2 实现
master收到PSYNC命令后，会执行以下判断来决定是否可以执行增量复制
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master会判断PSYNC中的runID是否和自己的RunID相同。
这一步的意义在于确保slave之前的确是和自己同步的，以免slave拿到错误的数据。
比如master在断线期间重启过，会造成数据的不一致。 -
判断最后同步成功的命令是否在积压队列中。如果在则可以执行增量复制，并将积压队列中相应的命令发送给slave。
5.3 积压队列
积压队列本质上是一个固定长度的循环队列，默认情况下积压队列的大小为1MB，可以通过配置文件的repi-backlog-size选项来调整。
容易理解的是，积压队列越大，其允许的主从数据库断线的时间就越长。根据主从数据库之间的网络状态，设置一个合理的积压队列很重要。因为积压队列存储的内容是命令本身，如
SET foo bar，所以估算积压队列的大小只需要估计主从数据库断线时间内master可能执行的命令大小即可。
与积压队列相关的另一个配置选项是repi-backlog-ttl，即当所有的slave与master断开连接之后，经过多久才释放积压队列的内存空间。默认是1小时。
