Redis如何實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制

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前面介紹Redis，我們都在一臺服務(wù)器上進(jìn)行操作的，也就是說讀和寫以及備份操作都是在一臺Redis服務(wù)器上進(jìn)行的，那么隨著項(xiàng)目訪問量的增加，對Redis服務(wù)器的操作也越加頻繁，雖然Redis讀寫速度都很快，但是一定程度上也會造成一定的延時(shí)，那么為了解決訪問量大的問題，通常會采取的一種方式是主從架構(gòu)Master/Slave，Master 以寫為主，Slave 以讀為主，Master 主節(jié)點(diǎn)更新后根據(jù)配置，自動同步到從機(jī)Slave 節(jié)點(diǎn)。

接下來我們就來介紹如何進(jìn)行主從架構(gòu)的搭建。

ps:這里我是在一臺機(jī)器上模擬多個(gè)Redis服務(wù)器，與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中相比，基本配置都是一樣，僅僅是IP地址和端口號變化。

1、修改配置文件

首先將redis.conf 配置文件復(fù)制三份，通過修改端口分別模擬三臺Redis服務(wù)器。

然后我們分別對這三個(gè)redis.conf 文件進(jìn)行修改。

①、修改 daemonize yes

表示指定Redis以守護(hù)進(jìn)程的方式啟動（后臺啟動）

②、配置PID文件路徑 pidfile

表示當(dāng)redis作為守護(hù)進(jìn)程運(yùn)行的時(shí)候，它會把 pid 默認(rèn)寫到 /var/redis/run/redis_6379.pid 文件里面

③、配置端口 port

④、配置log 文件名字

⑤、配置rdb文件名

依次將 6380redis.conf 、6381redis.conf 配置一次，則配置完畢。

接下來我們分別啟動這三個(gè)服務(wù)。

通過命令查看Redis是否啟動：

接下來通過如下命令分別進(jìn)入到這三個(gè)Redis客戶端：

1 2 3

redis-cli -p 6379 redis-cli -p 6380 redis-cli -p 6381

2、設(shè)置主從關(guān)系

①、通過  info replication 命令查看節(jié)點(diǎn)角色

    

我們發(fā)現(xiàn)這三個(gè)節(jié)點(diǎn)都是扮演的 Master 角色。那么如何將 6380 和 6381 節(jié)點(diǎn)變?yōu)?Slave 角色呢？

②、選擇6380端口和6381端口，執(zhí)行命令：SLAVEOF 127.0.0.1 6379

    

我們再看 6379 節(jié)點(diǎn)信息：

這里通過命令來設(shè)置主從關(guān)系，一旦服務(wù)重啟，那么角色關(guān)系將不復(fù)存在。想要永久的保存這種關(guān)系，可以通過配置redis.conf 文件來配置。

3、測試主從關(guān)系

①、增量復(fù)制

主節(jié)點(diǎn)執(zhí)行 set k1 v1 命令，從節(jié)點(diǎn) get k1 能獲取嗎？

由上圖可知是可以獲取的。

②、全量復(fù)制

通過執(zhí)行 SLAVEOF 127.0.0.1 6379，如果主節(jié)點(diǎn) 6379 以前還存在一些 key，那么執(zhí)行命令之后，從節(jié)點(diǎn)會將以前的信息也都復(fù)制過來嗎？

答案也是肯定的，這里我就不貼測試結(jié)果了。

③、主從讀寫分離

主節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行寫命令，從節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行寫命令嗎？

這里的原因是在配置文件 6381redis.conf 中對于 slave-read-only 的配置

如果我們將其修改為 no 之后，執(zhí)行寫命令是可以的。

但是從節(jié)點(diǎn)寫命令的數(shù)據(jù)從節(jié)點(diǎn)或者主節(jié)點(diǎn)都不能獲取的。

④、主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)

主節(jié)點(diǎn) Maste 掛掉，兩個(gè)從節(jié)點(diǎn)角色會發(fā)生變化嗎？

上圖可知主節(jié)點(diǎn) Master 掛掉之后，從節(jié)點(diǎn)角色還是不會改變的。

⑤、主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后恢復(fù)

主節(jié)點(diǎn)Master掛掉之后，馬上啟動主機(jī)Maste，主節(jié)點(diǎn)扮演的角色還是 Master 嗎？

也就是說主節(jié)點(diǎn)掛掉之后重啟，又恢復(fù)了主節(jié)點(diǎn)的角色。

4、哨兵模式

通過前面的配置，主節(jié)點(diǎn)Master 只有一個(gè)，一旦主節(jié)點(diǎn)掛掉之后，從節(jié)點(diǎn)沒法擔(dān)起主節(jié)點(diǎn)的任務(wù)，那么整個(gè)系統(tǒng)也無法運(yùn)行。如果主節(jié)點(diǎn)掛掉之后，從節(jié)點(diǎn)能夠自動變成主節(jié)點(diǎn)，那么問題就解決了，于是哨兵模式誕生了。

哨兵模式就是不時(shí)地監(jiān)控redis是否按照預(yù)期良好地運(yùn)行（至少是保證主節(jié)點(diǎn)是存在的），若一臺主機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，哨兵會自動將該主機(jī)下的某一個(gè)從機(jī)設(shè)置為新的主機(jī)，并讓其他從機(jī)和新主機(jī)建立主從關(guān)系。

哨兵模式搭建步驟：

①、在配置文件目錄下新建 sentinel.conf 文件，名字絕不能錯(cuò)，然后配置相應(yīng)內(nèi)容

　

1	sentinel monitor 被監(jiān)控機(jī)器的名字(自己起名字) ip地址 端口號 得票數(shù)

分別配置被監(jiān)控的名字，ip地址，端口號，以及得票數(shù)。上面的得票數(shù)為1表示表示主機(jī)掛掉后salve投票看讓誰接替成為主機(jī)，得票數(shù)大于1便成為主機(jī)

②、啟動哨兵

1	redis-sentinel /etc/redis/sentinel.conf

啟動界面：

接下來，我們干掉主機(jī) 6379，然后看從節(jié)點(diǎn)有啥變化。

干掉主節(jié)點(diǎn)之后，我們查看后臺打印日志，發(fā)現(xiàn) 6381投票變?yōu)橹鞴?jié)點(diǎn)了。

這時(shí)候我們查看從節(jié)點(diǎn) 6381的節(jié)點(diǎn)信息：

6381 節(jié)點(diǎn)自動變?yōu)橹鞴?jié)點(diǎn)了。

PS：哨兵模式也存在單點(diǎn)故障問題，如果哨兵機(jī)器掛了，那么就無法進(jìn)行監(jiān)控了，解決辦法是哨兵也建立集群，Redis哨兵模式是支持集群的。

5、主從復(fù)制原理

Redis的復(fù)制功能分為同步（sync）和命令傳播（command propagate）兩個(gè)操作。

①、舊版同步

當(dāng)從節(jié)點(diǎn)發(fā)出 SLAVEOF 命令，要求從服務(wù)器復(fù)制主服務(wù)器時(shí)，從服務(wù)器通過向主服務(wù)器發(fā)送 SYNC 命令來完成。該命令執(zhí)行步驟：

1、從服務(wù)器向主服務(wù)器發(fā)送 SYNC 命令

2、收到 SYNC 命令的主服務(wù)器執(zhí)行 BGSAVE 命令，在后臺生成一個(gè) RDB 文件，并使用一個(gè)緩沖區(qū)記錄從開始執(zhí)行的所有寫命令

3、當(dāng)主服務(wù)器的 BGSAVE 命令執(zhí)行完畢時(shí)，主服務(wù)器會將 BGSAVE 命令生成的 RDB 文件發(fā)送給從服務(wù)器，從服務(wù)器接收此 RDB 文件，并將服務(wù)器狀態(tài)更新為RDB文件記錄的狀態(tài)。

4、主服務(wù)器將緩沖區(qū)的所有寫命令也發(fā)送給從服務(wù)器，從服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)命令。

②、命令傳播

當(dāng)同步操作完成之后，主服務(wù)器會進(jìn)行相應(yīng)的修改命令，這時(shí)候從服務(wù)器和主服務(wù)器狀態(tài)就會不一致。

為了讓主服務(wù)器和從服務(wù)器保持狀態(tài)一致，主服務(wù)器需要對從服務(wù)器執(zhí)行命令傳播操作，主服務(wù)器會將自己的寫命令發(fā)送給從服務(wù)器執(zhí)行。從服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)的命令之后，主從服務(wù)器狀態(tài)繼續(xù)保持一致。

總結(jié)：通過同步操作以及命令傳播功能，能夠很好的保證了主從一致的特性。

但是我們考慮一個(gè)問題，如果從服務(wù)器在同步主服務(wù)器期間，突然斷開了連接，而這時(shí)候主服務(wù)器進(jìn)行了一些寫操作，這時(shí)候從服務(wù)器恢復(fù)連接，如果我們在進(jìn)行同步，那么就必須將主服務(wù)器從新生成一個(gè)RDB文件，然后給從服務(wù)器加載，這樣雖然能夠保證一致性，但是其實(shí)斷開連接之前主從服務(wù)器狀態(tài)是保持一致的，不一致的是從服務(wù)器斷開連接，而主服務(wù)器執(zhí)行了一些寫命令，那么從服務(wù)器恢復(fù)連接后能不能只要斷開連接的哪些寫命令，而不是整個(gè)RDB快照呢？

同步操作其實(shí)是一個(gè)非常耗時(shí)的操作，主服務(wù)器需要先通過 BGSAVE 命令來生成一個(gè) RDB 文件，然后需要將該文件發(fā)送給從服務(wù)器，從服務(wù)器接收該文件之后，接著加載該文件，并且加載期間，從服務(wù)器是無法處理其他命令的。

為了解決這個(gè)問題，Redis從2.8版本之后，使用了新的同步命令 PSYNC來代替 SYNC 命令。該命令的部分重同步功能用于處理斷線后重復(fù)制的效率問題。也就是說當(dāng)從服務(wù)器在斷線后重新連接主服務(wù)器時(shí)，主服務(wù)器只將斷開連接后執(zhí)行的寫命令發(fā)送給從服務(wù)器，從服務(wù)器只需要接收并執(zhí)行這些寫命令即可保持主從一致。

6、主從復(fù)制的缺點(diǎn)

主從復(fù)制雖然解決了主節(jié)點(diǎn)的單點(diǎn)故障問題，但是由于所有的寫操作都是在 Master 節(jié)點(diǎn)上操作，然后同步到 Slave 節(jié)點(diǎn)，那么同步就會有一定的延時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)很繁忙的時(shí)候，延時(shí)問題就會更加嚴(yán)重，而且會隨著從節(jié)點(diǎn)slave的增多而愈加嚴(yán)重。

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文章名稱：Redis如何實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制
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