Redis主从复制
简介
单机redis的缺陷
这个技术主要为了实现服务的高可用，单机redis会存在一下缺点：
- 机器故障，系统崩溃，数据丢失
- 容量瓶颈，硬件条件不能满足生产环境需求
为了避免单机故障，就准备多台服务器，互联互通，将数据复制多个副本保存在不同的服务器上，并保证数据实时同步。这样的话即使其中一台服务器宕机，其他服务器依然可以继续提供服务，从而实现redis的高可用，同时实现数据的冗余备份。
多台服务器连接方案
- 提供数据方：master
主服务器，主节点，主库
主客户端 - 接收数据方：slave
从服务器，从节点，从库
从客户端 - 需要解决的问题
数据同步 - 核心工作
将master中的数据同步到salve中
主从复制
即将master中的数据即使、有效的复制到slave中
特征：一个master可以有多个slave，一个slave只对应一个master
职责：
- master
- 写数据
- 执行写操作时，将出现变化的数据自动同步到slave中
- 读数据（可忽略）
- slave
- 读数据
- 写数据（一般禁止，读写分离）
作用
- 读写分离：master写数据，slave读数据，提高服务器的读写负载能力
- 负载均衡：基于主从结构，配合读写分离，由salve分担master负载，并根据需求的变化，改变slave的数量，通过多个从节点分担数据读取负载，大大提高redis服务器并发量与数据吞吐量
- 故障恢复：当master出现问题时，由slave提供服务，实现快速给故障修复
- 数据冗余：实现数据的热备份，是持久化之外的一种数据冗余方式
- 高可用基石：基于主从复制，构建哨兵模式和集群，实现redis高可用方案
过程
主从连接
建立slave到master的连接，使master能够识别slave，并保存slave的端口号
步骤：
- 设置master的地址和端口（salveof ip port），保存master信息（ip及端口）
- 建立socket连接
- 定时发送ping命令（master相应pong）
- 身份验证（master有身份验证的时候需要，slave需要发送auth password命令给master验证）
- 发送slave端口信息
- 连接成功
状态：
- slave：保存了master的ip及端口
- master：保存了slave的端口
- 主从创建了连接的socket
连接命令：
- 连接方式一：客户端发送命令
slaveof masterIp masterPort
- 连接方式二：启动服务器参数
redis-server -slaveof masterIp masterPort
- 连接方式三：服务器配置
slaveof masterIp masterPort
- 断开连接
slaveof no one
授权访问命令
- master配置文件设置密码
requirepass passeord
- master客户端发送命令来设置密码
config set requirepass password
config get requirepass
- slave客户端发送命令设置密码
auth password
- slave配置文件设置密码
masterauth password
- 启动客户端设置密码
redis-cli -a password
数据同步
- 在slave初次连接master后，复制master中的所有数据到slave中
- 将slave的数据库状态更新成master当前的数据库状态
步骤
- slave请求同步数据（psync2）
- master创建rdb数据文件，并发送给slave（通过bgsave生成rdb，通过socket发送）
- slave恢复master的rdb文件（接收rdb，清空数据，执行rdb文件）
- slave请求部分同步数据（master生成rdb的过程中，若有写入操作，master会创建一个“复制缓冲区”，将这部分操作过程写到“复制缓冲区”中）
- master发送复制缓冲区信息给slave
- slave恢复部分同步数据（接收信息，执行bgwriteaof，恢复数据）
- 同步完成
状态
- slave：具有master库的全部数据
- master：保存slave当前数据库同步的位置（相当于偏移量）
- 主从完成了数据克隆
注意事项
- master
- 若master数据量巨大，数据同步阶段应避开流量高峰期，避免造成master阻塞，影响业务正常执行
- 复制缓冲区的size过小，则会导致数据溢出，如果进行全量复制周期过长，进行部分复制时发现数据存在丢失的情况，必须进行第二次全量复制，只是master和salve陷入死循环。
- master可设置每次同步到slave的数据大小，来解决此问题 repl-backlog-size 1mb- master单机内存占用主机内存比例不应过大，建议使用50%-70%的内存，留下30%-50%的内存用于执行bgsave命令和创建复制缓冲区
- slave
- 为避免slave进行全量复制或者部分复制的过程中，造成服务器响应阻塞或数据不同步，建议关闭此期间的对外服务（读写）
slave-server-stale-data yes|no- 数据同步阶段，master发送给slave信息可以理解成master时slave的一个客户端，主动向slave发送命令
- 多个slave同时对master请求数据同步，master发送的rdb文件增多，会对带宽造成巨大冲击，如果master带宽不足，因此数据同步需要根据业务需求，适量错峰
- slave过多时，建议调整拓扑结构，由一主多从结构变为树状结构，中间的节点既是master，也是slave，注意使用树状结构时，由于层级深度，导致深度越高的slave与最顶层的master间数据同步延迟较大，数据一致性变差，应谨慎选择
