主从复制
简介
将master中的数据即时、有效的复制到slave中，一个master可以连接多个slave，一个slave只能对应一个master。master的功能不受约束，但执行写操作时要把变化的数据自动同步到slave，slave只能读数据操作。
作用
实现读写分离，增加负载均衡(基于主从结构，配合读写分离，由slave分担master负载，根据业务需求的变化，改变slave的数量，通过多个从节点分担数据读取负载，不断提高Redis服务器并发量与数据吞吐量)，为了更快速实现故障恢复，实现数据热备份(数据冗余)，为了构建哨兵模式和集群作为基础。
工作流程
建立连接阶段, 数据同步阶段, 命令传播阶段
搭建主从结构
第一阶段 建立连接阶段 建立slave到master的连接，使master能够识别slave，并保存slave端口号
工作流程 第一步，设置master address和port,并保存，(slave发送指令：slaveof ip port,master接收到指令响应对方，保存master ip与端口)第二步，建立socket连接(slave根据保存的信息创建连接master的socket ,)，第三步，发送ping命令(周期性发送命令：ping,master收到响应pong)，第四步，身份验证(slave发送指令：auth password,master验证授权)，第五步，发送slave端口信息(发送指令：replconf listening-port )
基本命令 ：
方式一：客户端发送命令 slaveof
方式二：启动服务器参数 redis-server -slaveof
方式三：服务器配置 slaveof
主从断开连接：slave客户端发送命令 slaveof no one
实操
第一步，开启四个界面(两个服务器界面，一个master，一个slave)，配置6379和6380端口的conf文件，把守护进程关掉，也需要把日志给关掉。第二步，重启服务。第三步，在slave客服端上面连master服务器，在主服务器写入数据，在从的服务器读取。
第二种方式连接，直接在slave服务器端连接。
第三种方式，在配置文件conf去设置自动连接master服务器。
只需要在conf文件里面加上slaveof 127.0.0.1 6379即可。
第一步，在slave里面断开连接，第二步，然后在master客服端上修改数据，第三步，之后再slave客服端上面get修改的数据，发现没有发生变化，说明slave断开服务器成功，无法正常同步数据。
先断开连接之后，然后我在master客户端使用了set name 666，之后回到slave客服端操作，get name，无法得到修改数据。
授权访问
master客户端发送命令设置密码 requirepass
master配置文件设置密码 config set requirepass
config get requirepass
slave客户端发送命令设置密码 auth
slave配置文件设置密码 masterauth
slave启动服务器设置密码 redis-server –a
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
工作流程
第一步：请求同步数据(slave①发送指令：psync2) ；第二步：创建RDB同步数据(master②执行bgsave ③第一个slave连接时， 创建命令缓冲区 ④生成RDB文件，通过 socket发送给slave) ；第三步：恢复RDB同步数据(slave⑤接收RDB，清空数据，执行RDB文件恢复过程)； 第四步：请求部分同步数据 (slave⑥发送命令告知RDB恢复已经完成完成master⑦发送复制缓冲区信息)；第五步：恢复部分同步数据(⑧接收信息，执行bgrewriteaof，恢复数据，slave⑨发送指令，master⑩接收到指令，响应对方)。同步完成之后，master保存了salve当前数据同步的位置,slave具有master端全部数据，包括持久化过程接受的数据。
第一步到第三步为全量复制，第四至第五步是部分复制。
数据同步阶段master说明
master数据量大，应避开高峰期；复制缓冲区大小应设置合理，避免数据溢出，造成第二次全量复制，slave可能陷入死循环。repl-backlog-size 1mb 为了预留bgsave命令和创建复制缓冲区，避免master单机内存占用过大。
数据同步阶段slave说明
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 slave-serve-stale-data yes|no ；数据同步阶段，master是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，数据同步需要根据业务需求，适量错峰 ；slave过多时，可以改变结构，由一主多从结构变为树状结构，中间的节点既是master，也是 slave。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。
阶段三：命令传播阶段
当master数据库状态被修改后，为了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。
服务器运行ID（runid）
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。
运行id由40位字符组成，是一个随机的十六进制字符。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。运行id自动生成，如master连接slave，会将自己的id发给对方，通过info server可以查看
复制缓冲区
一个先进先出的队列，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,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,用于保存master收到的影响数据变更的指令.
复制缓冲区内部工作原理
由偏移量 ，字节值组成。原理：通过offset区分不同的slave当前数据传播的差异 ，master记录已发送的信息对应的offset， slave记录已接收的信息对应的offset
主从服务器复制偏移量（offset）
描述复制缓冲区中的指令字节位置,master复制偏移量：记录发送给所有slave的指令字节对应的多个位置,而slave复制偏移量只接受一个对应的master位置。当slave断线恢复数据使用
数据同步+命令传播阶段工作流程
①发送指令： psync2 ？-1 psync2 ；master②执行bgsave生成RDB文件，记录当前的复制偏移量offset ③发送 +FULLRESYNC runid offset 通过socket发送RDB文件给slave期间接收客户端命令，offset发生了变化 slave④收到 +FULLRESYNC 保存master的runid和offset 清空当前全部数据，通过socket接收RDB文件，恢复RDB数据；
部分复制：⑤发送命令：psync2 runid offset master⑥接收命令，判定runid是否匹配，判定offset是否在复制缓冲区中 ⑦如果runid或offset有一个不满足，执行全量复制；如果runid或offset校验通过，offset与offset相同，忽略，offset与offset不相同，发送 +CONTINUE offset 通过socket发送复制缓冲区中offset到offset的数据
slave⑧收到 +CONTINUE 保存master的offset 接收信息后，执行bgrewriteaof，恢复数据。
心跳机制
在进入命令传播阶段时，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使用ping指令，周期默认为10秒，可以查看repl-ping-slave-period,使用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使用指令REPLCONF ACK{offset}确认，周期为1秒，判断master是否在线，汇报slave自己复制偏移量，获取最新的变更指令。
min-slaves-to-write 2 min-slaves-max-lag 8
注意： 当slave数量少于2个，或所有slave的延迟都大于等于10秒时，master为保障数据稳定性，强制关闭master写功能，将拒绝所有信息同步操作。slave数量和延迟由slave发送REPLCONF ACK命令做确认
主从复制常见问题
如果master的数据量变得越来越大，一旦master重启，runid将发生变化，会导致全部slave进行全量复制操作。
调整优化：在 master内部创建master_replid变量，使用runid相同的策略生成，长度41位，并发送给所有slave 。 在master关闭时执行命令 shutdown save，进行RDB持久化,将runid与offset保存到RDB文件中 。 repl-id repl-offset 使用redis-check-rdb命令可以查看该信息 master重启后加载RDB文件，恢复数据重启后，将RDB文件中保存的repl-id与repl-offset加载到内存中 master_repl_id = repl master_repl_offset = repl-offset 通过info命令可以查看该信息
当网络中断时，slave不提供服务，复制缓冲区过小，断网后slave的offset越界，触发全量复制，可以修改复制缓冲区大小 repl-backlog-size 缓冲区大小可以先测算master到slave重连平均时长second，获取master每秒产生写命令重量write_size_per_second，最优复制缓冲区空间 = 2 * second * write_size_per_second。
master的CPU占用过高或slave频繁断开连接，slave每1秒发送REPLCONF ACK命令到master ， 当slave接到了慢查询时（keys * ，hgetall等），会大量占用CPU性能 ，master每1秒调用复制定时函数replicationCron()，比对slave发现长时间没有进行响应
，导致master各种资源被严重占用，可以通过设置合理的超时时间，确认是否释放slave，repl-timeout 默认60秒。
slave与master连接断开 可能因为master发送ping指令频度较低，master设定超时时间较短，ping指令在网络中存在丢包。可以提高ping指令发送的频度 使用repl-ping-slave-period 命令，应设置repl-time的时间至少是ping指令频度的5到10倍。
数据不一致
多个slave获取相同数据不同步，网络可能延迟，优化主从间的网络环境，可以通过offset判断监控主从节点延迟，如果slave延迟过大，暂时屏蔽程序对该slave的数据访问。slave-serve-stale-data yes|no 只能响应info、slaveof等少数命令。
查看redis服务端启动日志
第一句日志的解释是，开始从磁盘这个目标同步执行bgsave，第二句的解释是后台bgsave的运行已经开始了，第三句，把对应得DB保存在磁盘上，第四句，关于RDB写入的一些信息，第五句，bgsave已经执行成功了，第六句，同步到slave。