【Redis】主从复制的核心原理

Redis 主从架构
单机的 redis，能够承载的 QPS 大概就在上万到几万不等。对于缓存来说，一般都是用来支撑读高并发的。因此架构做成主从(master-slave)架构，一主多从，主负责写，并且将数据复制到其它的slave 节点，从节点负责读。所有的读请求全部走从节点。这样也可以很轻松实现水平扩容，支撑读高并发。

redis replication -> 主从架构 -> 读写分离 -> 水平扩容支撑读高并发

redis replication 的核心机制

• redis 采用异步方式复制数据到 slave 节点，不过 redis2.8 开始，slave node 会周期性地确认自己每次复制的数据量；
• 一个 master node 是可以配置多个 slave node 的；
• slave node 也可以连接其他的 slave node；
• slave node 做复制的时候，不会 block master node 的正常工作；
• slave node 在做复制的时候，也不会 block 对自己的查询操作，它会用旧的数据集来提供服务；但是复制完成的时候，需要删除旧数据集，加载新数据集，这个时候就会暂停对外服务了；
  *slave node 主要用来进行横向扩容，做读写分离，扩容的 slave node 可以提高读的吞吐量。

注意：

• 如果采用了主从架构，那么建议必须开启 master node 的持久化，不建议用 slave node 作为master node 的数据热备，因为那样的话，如果你关掉 master 的持久化，可能在 master 宕机重启的时候数据是空的，然后可能一经过复制， slave node 的数据也丢了。
• 另外，master 的各种备份方案，也需要做。万一本地的所有文件丢失了，从备份中挑选一份 rdb去恢复 master，这样才能确保启动的时候，是有数据的，即使采用了后续讲解的高可用机制，slave node 可以自动接管 master node，但也可能 sentinel 还没检测到 master failure，master node 就自动重启了，还是可能导致上面所有的 slave node 数据被清空。

redis 主从复制的核心原理

• 当启动一个 slave node 的时候，它会发送一个 PSYNC 命令给 master node。
• 如果这是 slave node 初次连接到 master node，那么会触发一次 full resynchronization 全量复制。此时 master 会启动一个后台线程，开始生成一份 RDB 快照文件，
• 同时还会将从客户端 client 新收到的所有写命令缓存在内存中。 RDB 文件生成完毕后， master会将这个 RDB 发送给 slave，slave 会先写入本地磁盘，然后再从本地磁盘加载到内存中，
• 接着 master 会将内存中缓存的写命令发送到 slave，slave 也会同步这些数据。
• slave node 如果跟 master node 有网络故障，断开了连接，会自动重连，连接之后 master node仅会复制给 slave 部分缺少的数据。
  

过程原理

1. 当从库和主库建立MS关系后，会向主数据库发送SYNC命令
2. 主库接收到SYNC命令后会开始在后台保存快照(RDB持久化过程)，并将期间接收到的写命令缓存起来
3. 当快照完成后，主Redis会将快照文件和所有缓存的写命令发送给从Redis
4. 从Redis接收到后，会载入快照文件并且执行收到的缓存的命令
5. 之后，主Redis每当接收到写命令时就会将命令发送从Redis，从而保证数据的一致

缺点

• 所有的slave节点数据的复制和同步都由master节点来处理，会照成master节点压力太大，使用主从从结构来解决