主从复制简介：
互联网“三高”架构：
高并发
高性能
高可用
单机redis的风险与问题：
问题1.机器故障
现象：硬盘故障、系统崩溃
本质：数据丢失，很可能对业务造成灾难性打击
结论：基本上会放弃使用redis.
问题2.容量瓶颈
现象：内存不足，从16G升级到64G，从64G升级到128G，无限升级内存
本质：穷，硬件条件跟不上
结论：放弃使用redis
结论：
为了避免单点Redis服务器故障，准备多台服务器，互相连通。将数据复制多个副本保存在不同的服务器上，连接在一起，并保证数据是同步的。
即使有其中一台服务器宕机，其他服务器依然可以继续提供服务，实现Redis的高可用，同时实现数据冗余备份。
多台服务器连接方案：
主从复制：
主从复制即将master中的数据即时、有效的复制到slave中
特征：一个master可以拥有多个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
读数据（可忽略）
slave:
读数据
写数据（禁止）
主从复制的作用：
读写分离：master写、slave读，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slave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，实现快速的故障恢复
数据冗余：实现数据热备份，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，构建哨兵模式与集群，实现Redis的高可用方案
主从复制工作流程：
主从复制过程大体可以分为3个阶段
建立连接阶段（即准备阶段）
数据同步阶段
命令传播阶段
阶段一：建立连接阶段（这里不设置密码，没有身份验证这一步）
建立slave到master的连接，使master能够识别slave，并保存slave端口号
方式一：slave客户端发送命令 slaveof <master ip> <master port>
方式二：slave启动服务器时加上参数 redis-server /配置文件 --slaveof <master ip> <master port>
方式三：在slave配置文件中添加 slaveof <master ip> <master port>
主从断开连接：
slave客户端发送命令 slaveof no one
注意：slave断开连接后，不会删除已有数据，只是不再接受master发送的数据
阶段二：数据同步阶段工作流程
在slave初次连接master后，复制master中的所有数据到slave
将slave的数据库状态更新成master当前的数据库状态
数据同步阶段master说明：
1. 如果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
2. 复制缓冲区大小设定不合理，会导致数据溢出。如进行全量复制周期太长，进行部分复制时发现数据已经存在丢失的情况，
必须进行第二次全量复制，致使slave陷入死循环状态。
repl-backlog-size 1mb 改变复制缓冲区的内存大小
3. master单机内存占用主机内存的比例不应过大，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
数据同步阶段slave说明：
1. 为避免slave进行全量复制、部分复制时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（在以后使用中建议slave只提供读的功能，不提供写功能）
slave-serve-stale-data yes|no
2. 数据同步阶段，master发送给slave信息，可以理解master是slave的一个客户端，主动向slave发送命令
3. 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
4. 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master间数据同步延迟较大，数据一致性变差，应谨慎选择
阶段三：命令传播阶段
当master数据库状态被修改后，导致主从服务器数据库状态不一致，此时需要让主从数据同步到一致的状态，同步的动作称为命令传播
master将接收到的数据变更命令发送给slave，slave接收命令后执行命令
命令传播阶段的部分复制：
命令传播阶段出现了断网现象
网络闪断闪连 忽略
短时间网络中断 部分复制
长时间网络中断 全量复制
部分复制的三个核心要素
服务器的运行 id（run id）
主服务器的复制积压缓冲区（复制缓冲区）
主从服务器的复制偏移量
服务器运行ID（runid）：
概念：服务器运行ID是每一台服务器每次运行的身份识别码，一台服务器多次运行可以生成多个运行id
组成：运行id由40位字符组成，是一个随机的十六进制字符
例如：fdc9ff13b9bbaab28db42b3d50f852bb5e3fcdce
作用：运行id被用于在服务器间进行传输，识别身份
如果想两次操作均对同一台服务器进行，必须每次操作携带对应的运行id，用于对方识别
实现方式：运行id在每台服务器启动时自动生成的，master在首次连接slave时，会将自己的运行ID发送给slave，slave保存此ID，通过info Server命令，可以查看节点的runid
复制缓冲区：
复制缓冲区内部工作原理：
概念：复制缓冲区，又名复制积压缓冲区，是一个先进先出（FIFO）的队列，用于存储服务器执行过的命令，每次传播命令，master都会将传播的命令记录下来，并存储在复制缓冲区
复制缓冲区默认数据存储空间大小是1M，由于存储空间大小是固定的，当入队元素的数量大于队列长度时，最先入队的元素会被弹出，而新元素会被放入队列
由来：每台服务器启动时，如果开启有AOF或被连接成为master节点，即创建复制缓冲区
作用：用于保存master收到的所有指令（仅影响数据变更的指令，例如set，select）
数据来源：当master接收到主客户端的指令时，除了将指令执行，会将该指令存储到缓冲区中
主从服务器复制偏移量（offset）：
概念：一个数字，描述复制缓冲区中的指令字节位置
分类：
master复制偏移量：记录发送给所有slave的指令字节对应的位置（多个）
slave复制偏移量：记录slave接收master发送过来的指令字节对应的位置（一个）
数据来源：
master端：发送一次记录一次
slave端：接收一次记录一次
作用：同步信息，比对master与slave的差异，当slave断线后，恢复数据使用
数据同步+命令传播阶段工作流程：
心跳机制：
进入命令传播阶段候，master与slave间需要进行信息交换，使用心跳机制进行维护，实现双方连接保持在线
master心跳：
指令：PING
周期：由repl-ping-slave-period决定，默认10秒
作用：判断slave是否在线
查询：INFO replication 获取slave最后一次连接时间间隔，lag项维持在0或1视为正常
slave心跳任务
指令：REPLCONF ACK {offset}
周期：1秒
作用1：汇报slave自己的复制偏移量，获取最新的数据变更指令
作用2：判断master是否在线
心跳阶段注意事项：
当slave多数掉线，或延迟过高时，master为保障数据稳定性，将拒绝所有信息同步操作
min-slaves-to-write 2 设置最小的slave写数量
min-slaves-max-lag 8 设置slave连接延迟时长
slave数量少于2个，或者所有slave的延迟都大于等于8秒时，强制关闭master写功能，停止数据同步
slave数量由slave发送REPLCONF ACK命令做确认
slave延迟由slave发送REPLCONF ACK命令做确认
