Redis 笔记八主从复制

程序员文章站 2024-03-04 09:42:17

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原理与实现
复制流程

保存主节点信息
当客户端向从服务器发送slaveof(replicaof) 主机地址（127.0.0.1）端口（6379）时：从服务器将主机ip（127.0.0.1）和端口（6379）保存到redisServer的masterhost和masterport中。

Struct redisServer{ 
    char *masterhost;//主服务器ip
    int masterport;//主服务器端口 
} ;

从服务器将向发送SLAVEOF命令的客户端返回OK，表示复制指令已经被接收，而实际上复制工作是在 OK返回之后进行。
建立socket连接
slaver与master建立socket连接
slaver关联文件事件处理器该处理器接收RDB文件（全量复制）、接收Master传播来的写命令（增量复制）
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主服务器accept从服务器Socket连接后，创建相应的客户端状态。相当于从服务器是主服务器的Client端。
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发送ping命令

Slaver向Master发送ping命令

1、检测socket的读写状态

2、检测Master能否正常处理

Master的响应：

1、发送“pong” , 说明正常

2、返回错误，说明Master不正常

3、timeout，说明网络超时
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权限验证
主从正常连接后，进行权限验证
主未设置密码（requirepass=“”），从也不用设置密码（masterauth=“”）
主设置密码(requirepass!=""),从需要设置密码(masterauth=主的requirepass的值)
或者从通过auth命令向主发送密码
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发送端口信息
在身份验证步骤之后，从服务器将执行命令REPLCONF listening-port ，向主服务器发送从服务器的监听端口号。
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同步数据
Redis 2.8之后分为全量同步和增量同步，具体的后面详细讲解。
命令传播
当同步数据完成后，主从服务器就会进入命令传播阶段，主服务器只要将自己执行的写命令发送给从服务器，而从服务器只要一直执行并接收主服务器发来的写命令。
同步数据集
Redis 2.8以前使用SYNC命令同步复制
Redis 2.8之后采用PSYNC命令替代SYNC
旧版本
Redis 2.8以前
实现方式
Redis的同步功能分为同步(sync)和命令传播(command propagate)。
1）同步操作：

1. 通过从服务器发送到SYNC命令给主服务器

2. 主服务器生成RDB文件并发送给从服务器，同时发送保存所有写命令给从服务器

3. 从服务器清空之前数据并执行解释RDB文件

4. 保持数据一致（还需要命令传播过程才能保持一致）

2）命令传播操作：
同步操作完成后，主服务器执行写命令，该命令发送给从服务器并执行，使主从保存一致
缺陷
没有全量同步和增量同步的概念，从服务器在同步时，会清空所有数据
主从服务器断线后重复制，主服务器会重新生成RDB文件和重新记录缓冲区的所有命令，并全量同步到从服务器上。
新版
Redis 2.8以后
实现方式
在Redis 2.8之后使用PSYNC命令，具备完整重同步和部分重同步模式。

1.Redis 的主从同步，分为全量同步和增量同步。

2.只有从机第一次连接上主机是全量同步。

3.断线重连有可能触发全量同步也有可能是增量同步（ master 判断 runid 是否一致）。
4.除此之外的情况都是增量同步。
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全量同步：
Redis 的全量同步过程主要分三个阶段：

1.同步快照阶段： Master 创建并发送快照RDB给 Slave ， Slave 载入并解析快照。 Master 同时将此阶段所产生的新的写命令存储到缓冲区。

2.同步写缓冲阶段： Master 向 Slave 同步存储在缓冲区的写操作命令。

3.同步增量阶段： Master 向 Slave 同步写操作命令。

增量同步

1.Redis增量同步主要指Slave完成初始化后开始正常工作时， Master 发生的写操作同步到 Slave 的过程。

2.通常情况下， Master 每执行一个写命令就会向 Slave 发送相同的写命令，然后 Slave 接收并执行。

心跳检测
在命令传播阶段，从服务器默认会以每秒一次的频率向主服务器发送命令
主要作用有三个：

1. 检测主从的连接状态

检测主从服务器的网络连接状态

通过向主服务器发送INFO replication命令，可以列出从服务器列表，可以看出从最后一次向主发送命令距离现在过了多少秒。lag的值应该在0或1之间跳动，如果超过1则说明主从之间的连接有故障。

2. 辅助实现min-slaves

Redis可以通过配置防止主服务器在不安全的情况下执行写命令

min-slaves-to-write 3 （min-replicas-to-write 3 ）

min-slaves-max-lag 10 （min-replicas-max-lag 10）

上面的配置表示：从服务器的数量少于3个，或者三个从服务器的延迟（lag）值都大于或等于10秒时，主服务器将拒绝执行写命令。这里的延迟值就是上面INFOreplication命令的lag值。

3. 检测命令丢失

如果因为网络故障，主服务器传播给从服务器的写命令在半路丢失，那么当从服务器向主服务器发送REPLCONF ACK命令时，主服务器将发觉从服务器当前的复制偏移量少于自己的复制偏移量，然后主服务器就会根据从服务器提交的复制偏移量，在复制积压缓冲区里面找到从服务器缺少的数据，并将这些数据重新发送给从服务器。（补发）网络不断

增量同步：网断了，再次连接时

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