Redis 主从复制该如何配置？从机配置与主从复制使用 redis 复制流程

参与复制的Redis实例划分为主节点（master） 和从节点（slave） 。默认情况下， Redis都是主节点。每个从节点只能有一个主节点，而主节点可以同时具有多个从节点。复制的数据流是单向的，只能由主节点复制到从节点。

从节点配置

在配置文件中加入slaveof{masterHost}{masterPort}随Redis启动生效。
在redis-server启动命令后加入--slaveof{masterHost}{masterPort}生效。
直接使用命令： slaveof{masterHost}{masterPort}生效

查看主从信息

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127.0.0.1:6379> info replication

# Replication

role:slave              #角色
master_host:172.18.0.2
master_port:6379
master_link_status:down
master_last_io_seconds_ago:-1
master_sync_in_progress:0
slave_read_repl_offset:0
slave_repl_offset:0
master_link_down_since_seconds:-1
slave_priority:100
slave_read_only:1
replica_announced:1
connected_slaves:0  #从机个数
master_failover_state:no-failover
master_replid:cfb75de90c1e774b9eda4fc0bb793d20dfc443b6
master_replid2:f637f1d252689c394c69e9003fcb1ac243100360
master_repl_offset:0
second_repl_offset:1
repl_backlog_active:0
repl_backlog_size:1048576
repl_backlog_first_byte_offset:0
repl_backlog_histlen:0

断开主节点

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slaveof no one

断开复制主要流程： 1）断开与主节点复制关系。 2）从节点晋升为主节点。从节点断开复制后并不会抛弃原有数据，只是无法再获取主节点上的数据变化。

切换主节点

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slaveof {newMasterIp}{newMasterPort}

切主操作流程如下： 1）断开与旧主节点复制关系。 2）与新主节点建立复制关系。 3）删除从节点当前所有数据。 4）对新主节点进行复制操作。

切主后从节点会清空之前所有的数据

密码验证

对于数据比较重要的节点，主节点会通过设置requirepass参数进行密码验证，这时所有的客户端访问必须使用auth命令实行校验。从节点与主节点的复制连接是通过一个特殊标识的客户端来完成，因此需要配置从节点的masterauth参数与主节点密码保持一致，这样从节点才可以正确地连接到主节点并发起复制流程。

只读

从节点使用slave-read-only=yes配置为只读模式，默认开启

拓扑

Redis的复制拓扑结构可以支持单层或多层复制关系，根据拓扑复杂性可以分为以下三种： 一主一从、一主多从、树状主从结构

redis 集群的作用

提高系统的可用性和可靠性： 通过将数据复制到一个或多个从节点，即使主节点发生故障，也可以继续提供服务。当主节点不可用时，可以将一个从节点提升为新的主节点，从而避免服务中断，并快速恢复数据的可用性。
数据备份和灾难恢复： 从节点保存了主节点的完整数据集的副本，因此可以用作数据备份。在发生数据丢失或灾难情况时，可以使用从节点来恢复数据，减少数据丢失和业务中断的风险。
读写分离和负载均衡： 主节点负责处理写入操作，而从节点负责处理读取操作。通过将读取操作分发到多个从节点，可以分担主节点的读取负载，提高系统的整体性能和吞吐量。
提高数据可靠性和一致性： 通过复制数据到多个节点，可以提高数据的可靠性和一致性。即使在主节点发生故障或数据损坏时，仍然可以通过从节点提供可靠的数据访问。
扩展读取操作的性能： 通过添加多个从节点，可以实现读取操作的水平扩展，从而提高系统的读取性能和并发能力。从节点可以分担主节点的读取压力，并提供更快的响应时间。

一主一从

一主一从结构是最简单的复制拓扑结构，用于主节点出现宕机时从节点提供故障转移支持

当应用写命令并发量较高且需要持久化时，可以只在从节点上开启AOF，这样既保证数据安全性同时也避免了持久化对主节点的性能干扰。

一主多从

一主多从结构（又称为星形拓扑结构）使得应用端可以利用多个从节点实现读写分离

对于读占比较大的场景，可以把读命令发送到从节点来分担主节点压力。

对于写并发量较高的场景，多个从节点会导致主节点写命令的多次发送从而过度消耗网络带宽，同时也加重了主节点的负载影响服务稳定性

树状主从

树状主从结构（又称为树状拓扑结构）使得从节点不但可以复制主节点数据，同时可以作为其他从节点的主节点继续向下层复制。

配置单机多集群案例

复制配置文件

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root@da9676fe8449:/tool/redis# cp redis.conf redis80.conf
root@da9676fe8449:/tool/redis# cp redis.conf redis81.conf

修改配置文件

修改 port pidfile logfile dumpfile

启动从机

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redis-cli redis80.conf

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redis-cli redis81.conf

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redis-cli -p 6380

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redis-cli -p 6381

复制流程

部分复制

部分复制主要是Redis针对全量复制的过高开销做出的一种优化措施，使用psync{runId}{offset}命令实现。

当从节点（slave）正在复制主节点（master）时，如果出现网络闪断或者命令丢失等异常情况时，从节点会向主节点要求补发丢失的命令数据

流程

当主从节点之间网络出现中断时，如果超过repl-timeout时间，主节点会认为从节点故障并中断复制连接
主从连接中断期间主节点依然响应命令，但因复制连接中断命令无法发送给从节点，不过主节点内部存在的复制积压缓冲区，依然可以保存最近一段时间的写命令数据，默认最大缓存1MB
当主从节点网络恢复后，从节点会再次连上主节点，由于从节点之前保存了自身已复制的偏移量和主节点的运行ID。因此会把它们当作psync参数发送给主节点，要求进行部分复制操作。
主节点接到psync命令后首先核对参数runId是否与自身一致，如果一致，说明之前复制的是当前主节点；之后根据参数offset在自身复制积压缓冲区查找，如果偏移量之后的数据存在缓冲区中，则对从节点发送+CONTINUE响应，表示可以进行部分复制。
主节点根据偏移量把复制积压缓冲区里的数据发送给从节点，保证主从复制进入正常状态。发送的数据量可以在主节点的日志获取

主从心跳判断机制

主从节点彼此都有心跳检测机制，各自模拟成对方的客户端进行通信，通过client list命令查看复制相关客户端信息，主节点的连接状态为flags=M，从节点连接状态为flags=S。
主节点默认每隔10秒对从节点发送ping命令，判断从节点的存活性和连接状态。可通过参数repl-ping-slave-period控制发送频率。
从节点在主线程中每隔1秒发送replconf ack{offset}命令，给主节点上报自身当前的复制偏移量。 replconf命令主要作用如下：
- 实时监测主从节点网络状态。
- 上报自身复制偏移量，检查复制数据是否丢失，如果从节点数据丢失，再从主节点的复制缓冲区中拉取丢失数据。
- 实现保证从节点的数量和延迟性功能，通过min-slaves-to-write、 minslaves-max-lag参数配置定义。

异步复制

主节点不但负责数据读写，还负责把写命令同步给从节点。写命令的发送过程是异步完成，也就是说主节点自身处理完写命令后直接返回给客户端，并不等待从节点复制完成。

由于主从复制过程是异步的，就会造成从节点的数据相对主节点存在延迟。具体延迟多少字节，我们可以在主节点执行info replication命令查看

应该把主节点尽量分散在多台机器上，避免在单台机器上部署过多的主节点。
当主节点所在机器故障后提供故障转移机制，避免机器恢复后进行密集的全量复制

参考资料：《Redis 开发与运维》