Redis—主从同步

Redis主从同步：数据可以从主服务器向任意数量的从服务器上同步，从服务器可以是关联其他从服务器的主服务器。这使得Redis可执行单层树复制。存盘可以有意无意的对数据进行写操作。由于完全实现了发布/订阅机制，使得从数据库在任何地方同步树时，可订阅一个频道并接收主服务器完整的消息发布 记录。同步对读取操作的可扩展性和数据冗余很有帮助。

持久化保证了即使 redis 服务重启也会丢失数据，因为 redis 服务重启后会将硬盘上持久化的数据恢复到内存中，但是当 redis 服务器的硬盘损坏了可能会导致数据丢失，如果通过 redis 的主从复制机制就可以避免这种单点故障，如下图：

工作原理：

• Redis的主从结构可以采用一主多从或者级联结构，Redis主从复制可以根据是否是全量分为全量同步和增量同步。

• 主 redis 中的数据有两个副本（replication）即从 redis1 和从 redis2，即使一台 redis 服务器宕机其它两台 redis 服务也可以继续提供服务。

• 主 redis 中的数据和从 redis 上的数据保持实时同步，当主 redis 写入数据时通过主从复制机制会复制到两个从 redis 服务上。

• 只有一个主 redis，可以有多个从 redis。

• 主从复制不会阻塞 master，在同步数据时，master 可以继续处理 client 请求。

• 一个 redis 可以即是主又是从，如下图：

  

主从复制过程

2.8以后实现PSYNC的机制，实现断线重连

1、完整复制过程

在 redis2.8 版本之前主从复制过程如下图：

• slave 服务启动，slave 会建立和 master 的连接，发送 sync 命令。
• master 启动一个后台进程将数据库快照保存到 RDB 文件中

  注意：此时如果生成 RDB 文件过程中存在写数据操作会导致 RDB 文件和当前主 redis 数据不一致，所以此时 master 主进程会开始收集写命令并缓存起来。 

• master 就发送 RDB 文件给 slave
• slave 将文件保存到磁盘上，然后加载到内存恢复
• master 把缓存的命令转发给 slave

注意：后续 master 收到的写命令都会通过开始建立的连接发送给 slave。

当 master 和 slave 的连接断开时 slave 可以自动重新建立连接。如果 master 同时收到多个 slave 发来的同步连接命令，只会启动一个进程来写数据库镜像，然后发送给所有 slave。

完整复制的问题：

    在 redis2.8 之前从 redis 每次同步都会从主 redis 中复制全部的数据，如果从 redis 是新创建的从主 redis  中复制全部的数据这是没有问题的，但是，如果当从 redis 停止运行，再启动时可能只有少部分数据和主 redis 不同步，此时启动 redis  仍然会从主 redis 复制全部数据，这样的性能肯定没有只复制那一小部分不同步的数据高。 

2、部分复制

    从机连接主机后，会主动发起 PSYNC 命令，从机会提供 master 的 runid(机器标识，随机生成的一个串) 和  offset（数据偏移量，如果offset主从不一致则说明数据不同步），主机验证 runid 和 offset 是否有效，runid  相当于主机身份验证码，用来验证从机上一次连接的主机，如果 runid 验证未通过则，则进行全同步，如果验证通过则说明曾经同步过，根据  offset 同步部分数据。 

主从复制实践

1、准备三个redis数据库配置文件

背景： 一主两从

• 6380为主，6381和6382 为从

cd /opt/redis_conf
vim redis-6380.conf
# 写入以下配置
port 6380
daemonize yes
pidfile /data/6380/redis.pid
loglevel notice
logfile "/data/6380/redis.log"
dbfilename dump.rdb
dir /data/6380
protected-mode no

• 再创建两个配置文件6381和6382

sed "s/6380/6381/g" redis-6380.conf > redis-6381.conf
sed "s/6380/6382/g" redis-6380.conf > redis-6382.conf

• 创建数据文件目录

[root@qishi666 redis_conf]# mkdir -p /data/6380
[root@qishi666 redis_conf]# mkdir -p /data/6381
[root@qishi666 redis_conf]# mkdir -p /data/6382

2、启动redis数据库

[root@qishi666 redis_conf]# redis-server redis-6380.conf 
[root@qishi666 redis_conf]# redis-server redis-6381.conf 
[root@qishi666 redis_conf]# redis-server redis-6382.conf

3、确保这三个redis数据库是完全独立的数据库

4、给两个从服务器配置文件再添加一行配置(很重要)

在6381和6382配置文件添加这一行配置，表示指定主服务器为6380
slaveof 127.0.0.1 6380

5、重启数据库

pkill redis
redis-server /opt/redis_conf/redis-6380.conf
redis-server /opt/redis_conf/redis-6381.conf
redis-server /opt/redis_conf/redis-6382.conf

6、查看主从数据库状态

redis-cli -p 6380 info
redis-cli -p 6380 info replication

7、添加数据进行测试

8、手动进行主从复制故障切换

• 关闭6381的从库身份

redis-cli -p 6381
info replication
slaveof no one

• 将6382设为6381的从库

6382连接到6381：
[root@db03 ~]# redis-cli -p 6382
127.0.0.1:6382> SLAVEOF no one
127.0.0.1:6382> SLAVEOF 127.0.0.1 6381