Redis主从复制
在分布式系统中为了解决单点问题,通常会把数据复制多个副本部署到 其他机器,满足故障恢复和负载均衡等需求
1.配置
1)建立复制
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
配置复制的方式有以下三种:
1)在配置文件中加入slaveof{masterHost}{masterPort}随Redis启动生效。
2)在redis-server启动命令后加入--slaveof{masterHost}{masterPort}生效。
3)直接使用命令:slaveof{masterHost}{masterPort}生效。
slaveof命令在使用时,可以运行期动态配置,也可以提前写 到配置文件中。例如本地启动两个端口为6379和6380的Redis节点,在 127.0.0.1:6380执行如下命令:
127.0.0.1:6380>slaveof 127.0.0.1 6379
slaveof配置都是在从节点发起,这时6379作为主节点,6380作为从节点
用info replication命令查看复制相关状态


2)断开复制
slaveof命令不但可以建立复制,还可以在从节点执行slaveof no one来断 开与主节点复制关系
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
通过slaveof命令还可以实现切主操作,所谓切主是指把当前从节点对主 节点的复制切换到另一个主节点。执行slaveof{newMasterIp} {newMasterPort}命令即可,例如把6380节点从原来的复制6379节点变为复 制6381节点

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,线上人工操作时小心slaveof在错误的节点上执行或者指向错误的主节点
3)只读
默认情况下,从节点使用slave-read-only=yes配置为只读模式。由于复制只能从主节点到从节点,对于从节点的任何修改主节点都无法感知,修改从节点会造成主从数据不一致。因此建议线上不要修改从节点的只读模式。
4)传输延迟
复制时的网络延迟就成为需要考虑的 问题,Redis为我们提供了repl-disable-tcp-nodelay参数用于控制是否关闭 TCP_NODELAY,默认关闭
·当关闭时,主节点产生的命令数据无论大小都会及时地发送给从节点,这样主从之间延迟会变小,但增加了网络带宽的消耗。适用于主从之间
的网络环境良好的场景,如同机架或同机房部署。
·当开启时,主节点会合并较小的TCP数据包从而节省带宽。默认发送 时间间隔取决于Linux的内核,一般默认为40毫秒。这种配置节省了带宽但
增大主从之间的延迟。适用于主从网络环境复杂或带宽紧张的场景,如跨机房部署
提示
部署主从节点时需要考虑网络延迟、带宽使用率、防灾级别等因素,如 要求低延迟时,建议同机架或同机房部署并关闭repl-disable-tcp-nodelay;如 果考虑高容灾性,可以同城跨机房部署并开启repl-disable-tcp-nodelay
5)拓扑
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
5.1)一主一从结构

.....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
.....但需要注意的是,当主节点关闭持久化功能时,如果主节点脱机要避免自动重启操作。因为主节点之前没有开启持久化功能自动重启后数据集为空,这时从节点如果继续复制主节点会导致从节点数据也被清空的情况,丧失了持久化的意义。安全的做法是在从节点上执行 slaveof no one断开与主节点的复制关系,再重启主节点从而避免这一问题
5.2) 一主多从结构

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,同时在日常开发中如果需要执行一些比较耗时的 读命令,如:keys、sort等,可以在其中一台从节点上执行,防止慢查询对主节点造成阻塞从而影响线上服务的稳定性。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
5.3) 树状主从结构

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。通过引入复制中 间层,可以有效降低主节点负载和需要传送给从节点的数据量
数据写入节点A后会同步到B和C节点,B节点再把数据同步到D和E节点,数据实现了一层一层的向下复制。当主节点需要挂载多个从节点时为了避免对主节点的性能干扰,可以采用树状主从结构降低主节点压力
6) 复制过程和原理
从图中可以看出复制过程大致分为6个过程:
1)保存主节点(master)信息。
执行slaveof后从节点只保存主节点的地址信息便直接返回,这时建立复 制流程还没有开始,在从节点6380执行info replication可以看到如下:
master_host:127.0.0.1
master_port:6379
master_link_status:down
2)从节点(slave)内部通过每秒运行的定时任务维护复制相关逻辑, 当定时任务发现存在新的主节点后,会尝试与该节点建立网络连接
3)发送ping命令。
4)权限验证。如果主节点设置了requirepass参数,则需要密码验证, 从节点必须配置masterauth参数保证与主节点相同的密码才能通过验证;如果验证失败复制将终止,从节点重新发起复制流程
5)同步数据集。主从复制连接正常通信后,对于首次建立复制的场景,主节点会把持有的数据全部发送给从节点
6)命令持续复制。当主节点把当前的数据同步给从节点后,便完成了复制的建立流程
