单机redis会有很多风险，比如机器故障，丢失数据；单台机器容量有限，不可能无限制增加内存；当读操作频率远远大于大于写操作频率时，单台节点负载过大。

        解决方案：准备多台服务器，互相连通。将数据复制多个副本保存在不同的服务器上，连接在一起，并保证数据是同步的。即使有其中一台服务器宕机，其他服务器依然可以继续 提供服务，实现Redis的高可用，同时实现数据冗余备份。

        多台机器分为两个角色，一个为master，实现写数据，是提供数据的一方，另一个是角色slave，可以有多个，实现读数据，是接受数据的一方。把master中的数据复制到slave中。

        主从复制的原理：当数据库启动后，slave会向master发送SYNC请求。master 会执行rdb持久化的同时会起一个buffer用来存执行rdb期间有客户端发来的命令。快照完成后，master会将rdb文件和buffer中的命令依次发送给slave。后续master再有接受到客户端的写命令，就会将命令同步给slave。

主从复制的流程：

1、建立连接。

        slave主动连接master，slave发送指令“slaveof ip port”给目标服务器
        master接受到指令，响应对方
        slave保存master的ip和port
        在slave端创建与master进行通信连接的socket
        slave端周期性的向master发送"ping"命令，master回应“pong”
        如果master设置有密码，slave需要验证
        slave发送命令“replconf listen-ip <port>”告诉master的端口号，master接受并保存

在master节点设置密码的情况下

在master节点修改配置文件添加如下设置：
vim /etc/redis/6379.conf

requirepass  password

在slave节点修改配置文件添加如下设置：
vim /etc/redis/6379.conf

replconf  192.168.100.161 6379
masterauth password 

2、数据同步。

        在slave初次连接master后，复制master中的所有数据到slave。具体步骤：
        slave发送指令"psync2 runid offset"，请求同步，初始时发送“psync2 ? -1”，因为master的rundi和offset都不知道。
        master执行bgsave，再创建一个命令缓冲区（存放新的指令），记录当前的偏移量offset，生成rdb文件，通过socket通信把文件、runid和offset传递给slave;
        slave清空原始数据，接受rdb，恢复文件，并保存runid和offset；
        （以上三步是完成全量复制）
        salve恢复完成后通知master，发送命令psync2 runid offset
        master会判断对方的runid匹不匹配，offset是否在缓冲区中，只要有一个不满足就执行全量复制。如果校验通过，但是slaver发送的offset与master保存的offset不一致，master将缓冲区中的指令（可以理解为aof）和offset发送给slave
        slave保存master的offset,执行aof重写，恢复数据。

• 数据同步阶段的注意事项：如果master数量很大，数据同步时应该错开高峰。

• 当master与slave全量复制的过程中有持续的命令进来，复制缓冲区有限（默认一兆），那么最前面的数据很可能丢失，master与slave进行部分同步时，发现有丢失，就会全量复制。

3、命令转播。

        当master数据库状态被修改后，导致主从服务器数据库状态不一致，此时需要让主从数据同步到一致的状态。

• 实时同步。 进入命令传播阶段候，master与slave间需要进行信息交换，使用心跳机制进行维护，实现双方连接保持在线 .

• 补充部分复制中的几个要素：

        runid:每一台服务器每次运行的身份识别码，一台服务器多次运行可以生成多个运行id ，40位字符组成，是一个随机的十六进制字符 。在第一个阶段，当slave来连master时，就会把自己的runid发送给master，master会保存，如果下次slaver与master再次通信时，master发现slaver的runid变了，master就会意识到数据不一致。

        master的复制积压缓冲区：当master收到一个命令时，master中的一个"命令传播程序"会把命令发送给每一个slaver，如果其中的某一条线路发生故障，该命令没有传播到slaver中，此时数据就不能同步。为了解决这个问题，引入缓冲区，master再发送命令的同时会把命令保存在缓冲区一份。

image

        master记录已发送的信息对应的offset

        slave记录已接收的信息对应的offset

• 双方的复制偏移量：

        master复制偏移量：记录发送给所有slave的指令字节对应的位置（多个）

        slave复制偏移量：记录slave接收master发送过来的指令字节对应的位置（一个）

验证主从服务：

redis-cli -p 6379 -a password info replication | head -n 5

Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.

Replication

role:master
connected_slaves:2
slave0:ip=192.168.100.163,port=6379,state=online,offset=38430832,lag=0
slave1:ip=192.168.100.162,port=6379,state=online,offset=38430977,lag=0