Redis主從複製的原理介紹（圖文）

這篇文章帶給大家的內容是關於Redis主從複製的原理介紹（圖文），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

面臨問題

1. 機器故障。我們部署到一台 Redis 伺服器，當發生機器故障時，需要遷移到另外一台伺服器並且要確保資料是同步的。而數據才是最重要的，如果你不在乎，基本上也就不會使用 Redis 了。

2. 容量瓶頸。當我們有需求需要擴容 Redis 記憶體時，從 16G 的記憶體升到 64G，單機肯定是滿足不了。當然，你可以重新買一台 128G 的新機器。

解決方案

要實現分散式資料庫的更大的儲存容量和承受高並發存取量，我們會將原先集中式資料庫的資料分別儲存到其他多個網路節點上。

Redis 為了解決這個單一節點的問題，也會把資料複製多個副本部署到其他節點上進行複製，實現Redis的高可用，實現對資料的冗餘備份，從而確保資料和服務的高可用。

主從複製

什麼是主從複製

#主從複製，是指將一台Redis伺服器的數據，複製到其他的Redis伺服器。前者稱為主節點(master)，後者稱為從節點(slave),資料的複製是單向的，只能由主節點到從節點。

預設情況下，每台Redis伺服器都是主節點；且一個主節點可以有多個從節點(或沒有從節點)，但一個從節點只能有一個主節點。

主從複製的作用

1. 資料冗餘：主從複製實現了資料的熱備份，是持久化之外的一種資料冗餘方式。

2. 故障復原：當主節點出現問題時，可以由從節點提供服務，實現快速的故障復原；實際上是一種服務的冗餘。

3. 負載平衡：在主從複製的基礎上，配合讀寫分離，可以由主節點提供寫入服務，由從節點提供讀取服務（即寫Redis資料時應用連接主節點，讀Redis資料時應用連線從節點），分擔伺服器負載；尤其是在寫入少讀多的場景下，透過多個從節點分擔讀取負載，可以大幅提高Redis伺服器的並發量。

4. 讀寫分離：可用於實現讀寫分離，主庫寫、從庫讀，讀寫分離不僅可以提高伺服器的負載能力，同時可根據需求的變化，改變從庫的數量；

5. 高可用基石：除了上述作用以外，主從複製還是哨兵和集群能夠實施的基礎，因此說主從複製是Redis高可用的基礎。

主從複製啟用

從節點開啟主從複製，有3種方式：

1. 設定檔： 在從伺服器的設定檔加入：slaveof

2. 啟動指令： redis-server啟動指令後加入--slaveof

3. 客戶端指令： Redis伺服器啟動後，直接透過客戶端執行指令：slaveof
     ，則Redis執行個體成為從節點。

透過 info replication 指令可以看到複製的一些訊息

主從複製原理

主從複製過程大體可以分成3個階段：連線建立階段（即準備階段）、資料同步階段、指令傳播階段。

從節點執行slaveof 指令後，複製過程便開始運作，下面圖示大概可以看到，
從圖中可以看出複製過程大致分為6個過程

主從配置之後的日誌記錄也可以看出這個流程

#1）保存主節點（master）資訊。
執行slaveof 後Redis 會列印如下日誌：

2）從節點（slave）內部透過每秒執行的定時任務維護複製相關邏輯，當定時任務發現有新的主節點後，會嘗試與該節點建立網路連線

從節點與主節點建立網路連線

從節點會建立一個socket 套接字，從節點建立了一個連接埠為51234的套接字，專門用於接受主節點發送的複製命令。從節點連線成功後列印如下日誌：

如果從節點無法建立連接，定時任務會無限重試直到連接成功或執行slaveof no one 取消複製

關於連接失敗，可以在從節點執行info replication 檢視master_link_down_since_seconds 指標，它會記錄與主節點連線失敗的系統時間。從節點連接主節點失敗時也會每秒列印如下日誌，方便發現問題：

# Error condition on socket for SYNC: {socket_error_reason}

3）發送 ping 指令。
連接建立成功後從節點發送 ping 請求進行首次通信，ping 請求主要目的如下：
·檢測主從之間網路套接字是否可用。
·偵測主節點目前是否可接受處理指令。
如果發送ping 指令後，從節點沒有收到主節點的pong 回覆或逾時，例如網路逾時或主節點正在阻塞無法回應指令，從節點會斷開複製連接，下次定時任務會發起重連。

從節點發送的ping 命令成功返回，Redis 列印如下日誌，並繼續後續複製流程：

4）權限驗證。如果主節點設定了 requirepass 參數，則需要密碼驗證，從節點必須配置 masterauth 參數保證與主節點相同的密碼才能通過驗證；如果驗證失敗複製將終止，從節點重新發起複製流程。

5）同步資料集。主從複製連線正常通訊後，對於首次建立複製的場景，主節點會把持有的資料全部傳送給從節點，這部分操作是耗時最長的步驟。

6）指令持續複製。當主節點把目前的資料同步給從節點後，便完成了複製的建立流程。接下來主節點會持續地把寫指令傳送給從節點，確保主從資料一致性。

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以上是Redis主從複製的原理介紹（圖文）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！