Redis主从架构、读写分离
1.redis replication的核心机制
(1).redis采用异步方式复制数据到slave节点，不过redis 2.8开始，slave node会周期性地确认自己每次复制的数据量
(2).一个master node是可以配置多个slave node的
(3).slave node也可以连接其他的slave node
(4).slave node做复制的时候，是不会阻止 master node的正常工作的
(5).slave node在做复制的时候，也不会阻止对自己的查询操作，它会用旧的数据集来提供服务; 但是复制完成的时候，需要删除旧数据集，加载新数据集，这个时候就会暂停对外服务了
(6).slave node主要用来进行横向扩容，做读写分离，扩容的slave node可以提高读的吞吐量
2.master持久化对于主从架构的安全保障的意义
如果采用了主从架构，那么建议必须开启master node的持久化！不建议用slave node作为master node的数据热备，因为那样的话，如果你关掉master的持久化，可能在master宕机重启的时候数据是空的，然后可能一经过复制，salve node数据也丢了
master一定要做备份方案，万一本地的所有文件丢失了; 从备份中挑选一份rdb去恢复master; 这样才能确保master启动的时候，是有数据的。即使采用了高可用机制，slave node可以自动接管master node，但是也可能sentinal还没有检测到master failure，master node就自动重启了，还是可能导致上面的所有slave node数据清空故障
3.Redis主从架构的核心原理
当启动一个slave node的时候，它会发送一个PSYNC命令给master node，如果这时候slave node重新连接master node，那么master node仅仅会复制给slave部分缺少的数据; 否则如果是slave node第一次连接master node，那么会触发一次full resynchronization。
开始full resynchronization的时候，master会启动一个后台线程，开始生成一份RDB快照文件，同时还会将从客户端收到的所有写命令缓存在内存中。RDB文件生成完毕之后，master会将这个RDB发送给slave，slave会先写入本地磁盘，然后再从本地磁盘加载到内存中。然后master会将内存中缓存的写命令异步的发送给slave，slave也会同步这些数据。
slave node如果跟master node有网络故障，断开了连接，会自动重连。master如果发现有多个slave node都来重新连接，仅仅会启动一个rdb save操作，用一份数据服务所有slave node。
4.主从复制的断点续传
从redis 2.8开始，就支持主从复制的断点续传，如果主从复制过程中，网络连接断掉了，那么可以接着上次复制的地方，继续复制下去，而不是从头开始复制一份。master node会在内存中创建一个backlog，master和slave都会保存一个replica offset还有一个master id，offset就是保存在backlog中的。如果master和slave网络连接断掉了，slave会让master从上次的replica offset开始继续复制，但是如果没有找到对应的offset，那么就会执行一次全量复制。
5.无磁盘化复制（增量复制的策略）
slave node如果跟master node有网络故障，断开了连接，这时候又重新连接，master最近增加的数据可以通过无磁盘化的方式复制到slave。
master在内存中直接创建rdb，然后发送给slave，不会在自己本地落地磁盘了
repl-diskless-sync=yes
repl-diskless-sync-delay 5，等待一定时长再开始复制，因为要等更多slave重新连接过来
6.过期key处理
slave不会过期key，只会等待master过期key。如果master过期了一个key，或者通过LRU淘汰了一个key，那么会模拟一条del命令发送给slave。
7.复制的完整流程
(1).slave node启动，仅仅保存master node的信息，包括master node的host和ip(redis.conf里面的slaveof配置的)，但是复制流程没开始
(2).slave node内部有个定时任务，每秒检查是否有新的master node要连接和复制，如果发现，就跟master node建立socket网络连接
(3).slave node发送ping命令给master node
(4).口令认证，如果master设置了requirepass，那么salve node必须发送masterauth的口令过去进行认证
(5).master node第一次执行全量复制，将所有数据发给slave node
(6).master node后续持续将写命令，异步复制给slave node
8.数据同步相关的核心机制(指的就是第一次slave连接msater的时候，执行的全量复制，那个过程里面你的一些细节的机制)
(1).master和slave都会维护一个offset，master会在自身不断累加offset，slave也会在自身不断累加offset，slave每秒都会上报自己的offset给master，同时master也会保存每个slave的offset（这个倒不是说特定就用在全量复制的，主要是master和slave都要知道各自的数据的offset，才能知道互相之间的数据不一致的情况）
(2).backlog
master node有一个backlog，默认是1MB大小
master node给slave node复制数据时，也会将数据在backlog中同步写一份
backlog主要是用来做全量复制中断后的增量复制的
(3).master run id
info server，可以看到master run id
如果根据host+ip定位master node，是不靠谱的，如果master node重启或者数据出现了变化，那么slave node应该根据不同的run id区分，run id不同就做全量复制
如果需要不更改run id重启redis，可以使用redis-cli debug reload命令
(4).psync
从节点使用psync从master node进行复制，psync runid offset
master node会根据自身的情况返回响应信息，可能是FULLRESYNC runid offset触发全量复制，可能是CONTINUE触发增量复制
9.全量复制
(1).master执行bgsave，在本地生成一份rdb快照文件
(2).master node将rdb快照文件发送给salve node，如果rdb复制时间超过60秒（repl-timeout），那么slave node就会认为复制失败，可以适当调节大这个参数
(3).对于千兆网卡的机器，一般每秒传输100MB，6G文件，很可能超过60s
(4).master node在生成rdb时，会将所有新的写命令缓存在内存中，在salve node保存了rdb之后，再将新的写命令复制给salve node
(5).client-output-buffer-limit slave 256MB 64MB 60，如果在复制期间，内存缓冲区持续消耗超过64MB，或者一次性超过256MB，那么停止复制，复制失败
(6).slave node接收到rdb之后，清空自己的旧数据，然后重新加载rdb到自己的内存中，salve none在接收的过程中仍然基于旧的数据版本对外提供服务
(7).如果slave node开启了AOF，那么会立即执行BGREWRITEAOF，重写AOF
rdb生成、rdb通过网络拷贝、slave旧数据的清理、slave aof rewrite，很耗费时间,如果复制的数据量在4G~6G之间，那么很可能全量复制时间消耗到1分半到2分钟
10.增量复制
(1).如果全量复制过程中，master-slave网络连接断掉，那么salve重新连接master时，会触发增量复制
(2).master直接从自己的backlog中获取部分丢失的数据，发送给slave node，默认backlog就是1MB
(3).msater就是根据slave发送的psync中的offset来从backlog中获取数据的
11.heartbeat
主从节点互相都会发送heartbeat信息,master默认每隔10秒发送一次heartbeat，salve node每隔1秒发送一个heartbeat
12.异步复制
master每次接收到写命令之后，现在内部写入数据，然后异步发送给slave node
13.启用复制，部署slave node
wget http://downloads.sourceforge.net/tcl/tcl8.6.1-src.tar.gz
tar -xzvf tcl8.6.1-src.tar.gz
cd /usr/local/tcl8.6.1/unix/
./configure
make && make install
使用redis-3.2.8.tar.gz（截止2017年4月的最新稳定版）
tar -zxvf redis-3.2.8.tar.gz
cd redis-3.2.8
make && make test && make install
(1).redis utils目录下，有个redis_init_script脚本
(2).将redis_init_script脚本拷贝到linux的/etc/init.d目录中，将redis_init_script重命名为redis_6379，6379是我们希望这个redis实例监听的端口号
(3).修改redis_6379脚本的第6行的REDISPORT，设置为相同的端口号（默认就是6379）
(4).创建两个目录：/etc/redis（存放redis的配置文件），/var/redis/6379（存放redis的持久化文件）
(5).修改redis配置文件（默认在根目录下，redis.conf），拷贝到/etc/redis目录中，修改名称为6379.conf
(6).修改redis.conf中的部分配置为生产环境
daemonize yes 让redis以daemon进程运行
pidfile /var/run/redis_6379.pid 设置redis的pid文件位置
port 6379 设置redis的监听端口号
dir /var/redis/6379 设置持久化文件的存储位置
(7).让redis跟随系统启动自动启动
在redis_6379脚本中，最上面，加入两行注释
# chkconfig: 2345 90 10
# description: Redis is a persistent key-value database
chkconfig redis_6379 on
在slave node上配置：slaveof 192.168.1.1 6379，即可,也可以使用slaveof命令
14.强制读写分离
基于主从复制架构，实现读写分离
redis slave node只读，默认开启，slave-read-only
开启了只读的redis slave node，会拒绝所有的写操作，这样可以强制搭建成读写分离的架构
15.集群安全认证
master上启用安全认证，requirepass
master连接口令，masterauth
16.读写分离架构的测试
先启动主节点，eshop-cache01上的redis实例
再启动从节点，eshop-cache02上的redis实例
如果redis slave node一直说没法连接到主节点的6379的端口,在搭建生产环境的集群的时候，不要忘记修改一个配置(bind)
bind 127.0.0.1 -> 本地的开发调试的模式，就只能127.0.0.1本地才能访问到6379的端口
每个redis.conf中的bind 127.0.0.1 -> bind自己的ip地址
在每个节点上都: iptables -A INPUT -ptcp --dport 6379 -j ACCEPT
redis-cli -h ipaddr
info replication
17.对redis读写分离架构进行压测，单实例写QPS+单实例读QPS
你如果要对自己刚刚搭建好的redis做一个基准的压测，测一下你的redis的性能和QPS（query per second）
redis自己提供的redis-benchmark压测工具，是最快捷最方便的，当然啦，这个工具比较简单，用一些简单的操作和场景去压测
redis-3.2.8/src
./redis-benchmark -h 192.168.31.187
-c <clients> Number of parallel connections (default 50)
-n <requests> Total number of requests (default 100000)
-d <size> Data size of SET/GET value in bytes (default 2)
根据你自己的高峰期的访问量，在高峰期，瞬时最大用户量会达到10万+，-c 100000，-n 10000000，-d 50
1核1G，虚拟机
====== PING_INLINE ======
100000 requests completed in 1.28 seconds
50 parallel clients
3 bytes payload
keep alive: 1
99.78% <= 1 milliseconds
99.93% <= 2 milliseconds
99.97% <= 3 milliseconds
100.00% <= 3 milliseconds
78308.54 requests per second
