什么是主從復(fù)制

redis的主從復(fù)制機制是指可以讓從服務(wù)器(slave)能精確復(fù)制主服務(wù)器(master)的數(shù)據(jù)，如下圖所示：

上面的圖表示的是一臺master服務(wù)器與slave服務(wù)器的情況，其實一臺master服務(wù)器也可以對應(yīng)多臺slave服務(wù)器，如下圖所示：

另外，slave服務(wù)器也可以有自己的slave服務(wù)器，這樣的服務(wù)器稱為sub-slave,而這些sub-slave通過主從復(fù)制最終數(shù)據(jù)也能與master保持一致，如下圖所示：

主從復(fù)制的方式和工作原理

Redis的主從復(fù)制是異步復(fù)制，異步分為兩個方面，一個是master服務(wù)器在將數(shù)據(jù)同步到slave時是異步的，因此master服務(wù)器在這里仍然可以接收其他請求，一個是slave在接收同步數(shù)據(jù)也是異步的。

復(fù)制方式

Redis主從復(fù)制分為以下三種方式：

一、當master服務(wù)器與slave服務(wù)器正常連接時，master服務(wù)器會發(fā)送數(shù)據(jù)命令流給slave服務(wù)器,將自身數(shù)據(jù)的改變復(fù)制到slave服務(wù)器。

二、當因為各種原因master服務(wù)器與slave服務(wù)器斷開后，slave服務(wù)器在重新連上master服務(wù)器時會嘗試重新獲取斷開后未同步的數(shù)據(jù)即部分同步，或者稱為部分復(fù)制。

三、如果無法部分同步(比如初次同步)，則會請求進行全量同步，這時master服務(wù)器會將自己的rdb文件發(fā)送給slave服務(wù)器進行數(shù)據(jù)同步，并記錄同步期間的其他寫入，再發(fā)送給slave服務(wù)器，以達到完全同步的目的，這種方式稱為全量復(fù)制。

工作原理

master服務(wù)器會記錄一個replicationId的偽隨機字符串，用于標識當前的數(shù)據(jù)集版本，還會記錄一個當數(shù)據(jù)集的偏移量offset，不管master是否有配置slave服務(wù)器，replication Id和offset會一直記錄并成對存在，我們可以通過以下命令查看replication Id和offset：

> info repliaction

通過redis-cli在master或slave服務(wù)器執(zhí)行該命令會打印類似以下信息(不同服務(wù)器數(shù)據(jù)不同，打印信息不同)：

connected_slaves:1
slave0:ip=127.0.0.1,port=6380,state=online,offset=9472,lag=1
master_replid:2cbd65f847c0acd608c69f93010dcaa6dd551cee
master_repl_offset:9472

當master與slave正常連接時，slave使用PSYNC命令向master發(fā)送自己記錄的舊master的replication id和offset，而master會計算與slave之間的數(shù)據(jù)偏移量，并將緩沖區(qū)中的偏移數(shù)量同步到slave，此時master和slave的數(shù)據(jù)一致。

而如果slave引用的replication太舊了，master與slave之間的數(shù)據(jù)差異太大，則master與slave之間會使用全量復(fù)制的進行數(shù)據(jù)同步。

配置主從復(fù)制

Redis的主從配置非常簡單，我們可以使用兩種方式來配置主從服務(wù)器，在這時我們先假設(shè)Redis的master服務(wù)器地址為192.168.0.101。

客戶端發(fā)送同步命令

# 向客戶端
saveof 192.168.1.101 6379

slave服務(wù)器配置主服務(wù)器

在這里slave服務(wù)器的redis.conf通過saveof選項，可以指定master服務(wù)器，如下：

slaveof 192.168.1.101 6379

通過上面兩種方式的配置，master服務(wù)器與slave服務(wù)器便已經(jīng)可以開始進行數(shù)據(jù)同步了。

master要求驗證

上面配置的是master服務(wù)器沒有設(shè)置密碼的情況，如果master設(shè)置了密碼，則可以在連接到slave服務(wù)器的redis-cli執(zhí)行下面的命令：

# <password>指代實際的密碼
config set masterauth <password>

或者在slave服務(wù)器的redis.conf中配置下面的選項：

# <password>指代實際的密碼
masterauth <password>

避免slave被清空

slave會被清空？slave不用同步了master的數(shù)據(jù)嗎？備份的數(shù)據(jù)怎么會清空了呢？

當master服務(wù)器關(guān)閉了持久化時，如果發(fā)生故障后自動重啟時，由本地沒有保存持久化的數(shù)據(jù)，重啟的Redis內(nèi)存數(shù)據(jù)為空，而slave會自動同步master的數(shù)據(jù)，這時候，slave服務(wù)器的數(shù)據(jù)也會被清空。

如何避免slave被清空呢？

如果條件允許(一般都可以的)，master服務(wù)器還是要開啟持久化，這樣master故障重啟時，可以快速恢復(fù)數(shù)據(jù)，而同步這臺master的slave數(shù)據(jù)也不會被清空。

如果master不能開啟持久化，則不應(yīng)該設(shè)置讓master發(fā)生故障后重啟(有些機器會配置自動重啟)，而是將某個slave服務(wù)器升級為master服務(wù)器，對外繼續(xù)提供服務(wù)。

slave默認為只讀的

在Redis2.6以后，slave只讀模式是默認開啟的，我們可以通過配置文件中的slave-read-only選項配置是否開啟只讀模式：

# 默認是yes
slave-read-only yes/no

或者在客戶端中通過config set命令設(shè)置是否開啟只讀模式：

config set slave-read-only no

上面將slave服務(wù)器設(shè)置為可以寫入，但是要注意，如果slave也配置了自己的從服務(wù)器(sub-slave),那么sub-slave只會同步從master服務(wù)器同步到slave的數(shù)據(jù)，而并會同步我們直接寫入slave服務(wù)器的數(shù)據(jù)。

主從復(fù)制中的key過期問題

我們都知道Redis可以通過設(shè)置key的過期時間來限制key的生存時間，Redis處理key過期有惰性刪除和定期刪除兩種機制，而在配置主從復(fù)制后，slave服務(wù)器就沒有權(quán)限處理過期的key，這樣的話，對于在master上過期的key，在slave服務(wù)器就可能被讀取，所以master會累積過期的key，積累一定的量之后，發(fā)送del命令到slave，刪除slave上的key。

如果slave服務(wù)器升級為master服務(wù)器，則它將開始獨立地計算key過期時間，而不需要通過master服務(wù)器的幫助。

主從復(fù)制的作用

保存Redis數(shù)據(jù)副本

當我們只是通過RDB或AOF把Redis的內(nèi)存數(shù)據(jù)持久化畢竟只是在本地，并不能保證絕對的安全，而通過將數(shù)據(jù)同步slave服務(wù)器上，可以保留多一個數(shù)據(jù)備份，更好地保證數(shù)據(jù)的安全。

讀寫分離

在配置了主從復(fù)制之后，如果master服務(wù)器的讀寫壓力太大，可以進行讀寫分離，客戶端向master服務(wù)器寫入數(shù)據(jù)，在讀數(shù)據(jù)時，則訪問slave服務(wù)器，從而減輕master服務(wù)器的訪問壓力。

高可用性與故障轉(zhuǎn)移

服務(wù)器的高可用性是指服務(wù)器能提供7*24小時不間斷的服務(wù)，Redis可以通過Sentinel系統(tǒng)管理多個Redis服務(wù)器，當master服務(wù)器發(fā)生故障時，Sentineal系統(tǒng)會根據(jù)一定的規(guī)則將某臺slave服務(wù)器升級為master服務(wù)器,繼續(xù)提供服務(wù)，實現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移，保證Redis服務(wù)不間斷。