前言

現(xiàn)在遇到高并發(fā)場(chǎng)景時(shí)，緩存技術(shù)應(yīng)該算是性能優(yōu)化的第一步，緩解數(shù)據(jù)庫(kù)壓力的同時(shí)還能提高訪問效率钓瞭，而Redis應(yīng)該是絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的首選。但是盡快Redis性能再優(yōu)秀淫奔，在當(dāng)今高并發(fā)場(chǎng)景下山涡，一臺(tái)服務(wù)器負(fù)責(zé)讀寫，機(jī)器的性能和內(nèi)存的瓶頸肯定避免不了唆迁，到這肯定有小伙伴會(huì)想到集群佳鳖， 對(duì)的，思路沒錯(cuò)媒惕，只是在集群之前，主從復(fù)制模式的優(yōu)化策略能解決很多問題来庭，如果主從模式還抗不住高并發(fā)妒蔚，那再來集群也不晚；這里先來說說Redis的主從復(fù)制。

為了更好的演示肴盏，搞了一臺(tái)云服務(wù)器科盛，Linux環(huán)境； 方便的同時(shí)菜皂，也能更符合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景贞绵；

正文

主從復(fù)制：主從指有多臺(tái)Redis服務(wù)器，其中一臺(tái)為主服務(wù)器恍飘，其他為從服務(wù)器榨崩，可以通過命令或配置實(shí)現(xiàn)主從關(guān)系；復(fù)制指將主服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步到從服務(wù)器章母，數(shù)據(jù)只能從主服務(wù)器向從服務(wù)器單向同步母蛛；其作用如下：

• 讀寫分離：主服務(wù)器復(fù)制寫，各從服務(wù)器負(fù)責(zé)讀乳怎；根據(jù)二八原則彩郊，80%的操作都是讀，只有20%進(jìn)行寫蚪缀，所以在一定程度上也解決了單機(jī)瓶頸問題秫逝；
• 數(shù)據(jù)持久化更加安全：主從多臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行持久化操作，任意一臺(tái)服務(wù)宕機(jī)也不會(huì)影響數(shù)據(jù)恢復(fù)询枚，避免了單點(diǎn)故障問題违帆；
• 其他：主從復(fù)制是實(shí)現(xiàn)哨兵模式和Redis集群的前提，這個(gè)后續(xù)會(huì)說到哩盲。

好啦前方，老規(guī)矩，了解其作用之后廉油，接下來就先實(shí)操再總結(jié)惠险。

實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制

每一臺(tái)Redis服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)都是主服務(wù)器(Master)抒线，可以通過命令info replication查看，如下圖所示：

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開始實(shí)操搭建一主二從的環(huán)境抱慌，如下：

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1. 配置文件修改

由于是在同一臺(tái)機(jī)器上模擬眨猎，所以將redis配置文件拷貝三份出來，主要修改項(xiàng)如下：

• 配置文件名稱：分別為redis.conf睡陪、redis6388.conf匿情、redis6399.conf信殊；
• port：端口，三個(gè)配置文件分別修改為6379涡拘、6388、6399鳄乏，這是為了避免同一臺(tái)機(jī)器演示端口沖突跷车；
• pidfile：修改此文件名，避免文件沖突汞窗，改文件名即可姓赤，分別修改為redis.pid、redis6388.pid仲吏、redis6399.pid不铆；
• dbfilename：持久化文件名，避免持久化文件沖突裹唆，分別修改為dump.rdb誓斥、dump6388.rdb、dump6399.rdb许帐；

2. 啟動(dòng)redis服務(wù)器

然后分別指定配置文件啟動(dòng)redis-server劳坑，在redis中bin目錄下執(zhí)行./redis-server redis.conf、./redis-server redis6388.conf成畦、./redis-server redis6399.conf命令即可距芬，可以通過命令ps -ef | grep redis查看啟動(dòng)redis效果，如下：

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3.1 使用命令實(shí)現(xiàn)主從關(guān)系

默認(rèn)情況下循帐，啟動(dòng)的三臺(tái)服務(wù)器默認(rèn)都是主服務(wù)器框仔，現(xiàn)在可以通過簡(jiǎn)單的命令實(shí)現(xiàn)一主二從的關(guān)系，這里以6379這臺(tái)服務(wù)器為主拄养，6388和6399兩臺(tái)服務(wù)器為從离斩，配置主從關(guān)系只針對(duì)從節(jié)點(diǎn)服務(wù)器配置即可，如下：

1. 分別連上6388和6399兩臺(tái)服務(wù)器瘪匿，執(zhí)行slaveof masterip masterport即可：

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2. 從節(jié)點(diǎn)顯示沒問題跛梗，看看主節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息，連上6379這臺(tái)看看棋弥，如下：

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3. 主從關(guān)系維護(hù)好了核偿，接下來看看數(shù)據(jù)復(fù)制，通常主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)寫顽染，將數(shù)據(jù)同步到從節(jié)點(diǎn)宪祥，從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)讀蝗羊； 現(xiàn)在三臺(tái)服務(wù)器都沒數(shù)據(jù)耀找，接下來往主節(jié)點(diǎn)中寫入點(diǎn)數(shù)據(jù)野芒，看看是否能同步到從節(jié)點(diǎn)：

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注：如果通過命令方式實(shí)現(xiàn)主從關(guān)系狞悲，那當(dāng)從服務(wù)器重啟時(shí)摇锋，主從關(guān)系就丟了荸恕，還得手動(dòng)再執(zhí)行命令融求，所以推薦配置文件的形式進(jìn)行配置生宛；

3.2 通過配置文件實(shí)現(xiàn)主從配置

還是很簡(jiǎn)單的陷舅，主服務(wù)器不用動(dòng)蔑赘，僅修改從服務(wù)器配置文件缩赛，然后重啟即可酥馍，根據(jù)前面章節(jié)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)阅酪，打開配置文件，直接找到REPLICATION模塊進(jìn)行如下配置修改：

• replicaof <masterip> <masterport> ：指定主節(jié)點(diǎn)ip和端口即可施无，如：replicaof 127.0.0.1 6379;
• masterauth <master-password>：指定主節(jié)點(diǎn)密碼猾骡，如果主節(jié)點(diǎn)配置密碼兴想，直接通過這配置就行赡勘；

修改完這兩項(xiàng)闸与，重啟服務(wù)器即可几迄，和命令行一樣簡(jiǎn)單映胁，只是通過配置文件搭建的主從關(guān)系不會(huì)因?yàn)殛P(guān)閉服務(wù)器而丟失解孙；這里配置文件的演示就不截圖了弛姜，只是實(shí)現(xiàn)方式不一樣廷臼，其他都是和命令行一致；

小總結(jié)

• 配從不配主寂恬，即只針對(duì)從服務(wù)器配置即可初肉，主服務(wù)器無需配置牙咏；

• 一個(gè)主節(jié)點(diǎn)有多個(gè)從節(jié)點(diǎn)妄壶，從節(jié)點(diǎn)只能有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)；從節(jié)點(diǎn)也可以作為其他從節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)盒发，如下：

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  這種方式的演示截圖就不提供了，小伙伴實(shí)操一把奢浑，這里說明一下雀彼，雖然6388是6399的主節(jié)點(diǎn)徊哑，但扮演的角色還是6379的從節(jié)點(diǎn)莺丑，只是它下面連接了其他從節(jié)點(diǎn)而已梢莽；

• 如果用命令方式實(shí)現(xiàn)主從昏名，主服務(wù)器斷開后轻局，重新連接仑扑，主從關(guān)系還在颂斜；從服務(wù)器斷開之后重連關(guān)系消失沃疮，需要手動(dòng)執(zhí)行命令重新指定主節(jié)點(diǎn)；

• 如果希望斷開重連主從關(guān)系還在姨蝴，推薦配置文件方式實(shí)現(xiàn)左医；

實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制的搭建是不是很簡(jiǎn)單同木，不管是命令還是配置文件的方式彤路，都很輕松實(shí)現(xiàn)洲尊；但小伙伴是不是也有疑問： 主從節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)是如何同步的坞嘀？關(guān)于主從復(fù)制的其他參數(shù)有什么用丽涩？

主從復(fù)制原理

通過上面實(shí)操，在主服務(wù)器中寫入的數(shù)據(jù)检眯，在無感知的情況下就同步到各個(gè)從服務(wù)器锰瘸，中間到底經(jīng)歷了什么呢避凝？ 接下來簡(jiǎn)單的了解一下管削；

在Redis2.8之前同步方式都以全量方式同步含思，之后為了提高效率含潘，數(shù)據(jù)復(fù)制方式分為兩種遏弱，一種為全量復(fù)制漱逸，一種為部分復(fù)制：

• 全量復(fù)制：即將主服務(wù)器中的數(shù)據(jù)饰抒，全部同步到從服務(wù)器袋坑；一般是在從服務(wù)器啟動(dòng)初始化數(shù)據(jù)的時(shí)候進(jìn)行全量同步咒彤；
• 部分復(fù)制：即將未同步的增量數(shù)據(jù)镶柱，同步到從服務(wù)器歇拆，無需全部再同步一遍故觅；一般用于因網(wǎng)絡(luò)中斷等無法同步數(shù)據(jù)的情況输吏，待恢復(fù)正常之后贯溅，將中斷期間數(shù)據(jù)進(jìn)行部分同步它浅；

為了方便查看日志分析镣煮，使用兩臺(tái)redis服務(wù)器進(jìn)行搭建主從， 將之前搭建的關(guān)系去除胯府，通過修改配置文件重啟即可盟劫；

這里以6388作為主節(jié)點(diǎn)(Master)侣签，6399作為從節(jié)點(diǎn)(Slave)影所，當(dāng)連接6399執(zhí)行命令slaveof 127.0.0.1 6388配置主從關(guān)系時(shí)猴娩，主從節(jié)點(diǎn)分別打印日志如下：

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上圖是剛開始建立主從關(guān)系時(shí)卷中，進(jìn)行了全量復(fù)制蟆豫，大概流程如下：

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簡(jiǎn)要說明：

1. 從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)建立連接十减，然后發(fā)送同步請(qǐng)求psync帮辟；
2. 主節(jié)點(diǎn)給從節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息玩焰，replid和offset震捣，這兩個(gè)參數(shù)后續(xù)是判斷是否部分復(fù)制的關(guān)鍵數(shù)據(jù)蒿赢；
3. 主節(jié)點(diǎn)fork子進(jìn)程將全部數(shù)據(jù)生成RDB文件；
4. 主節(jié)點(diǎn)期間接收到的寫命令存入到復(fù)制緩沖區(qū)中壹若；
5. 當(dāng)主節(jié)點(diǎn)RDB文件完成之后發(fā)送給從節(jié)點(diǎn)店展；
6. 從節(jié)點(diǎn)接收到文件赂蕴，先清空老數(shù)據(jù)；
7. 從節(jié)點(diǎn)清空數(shù)據(jù)后碧注，加載接收到的數(shù)據(jù)到內(nèi)存中萍丐；
8. 主節(jié)點(diǎn)發(fā)送復(fù)制緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)到從節(jié)點(diǎn)逝变；
9. 從節(jié)點(diǎn)接收到命令并執(zhí)行壳影，最終同步到最新數(shù)據(jù)态贤；

主從關(guān)系是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊醋火，可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷或網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)情況芥驳，導(dǎo)致短時(shí)間的數(shù)據(jù)不能及時(shí)同步到從節(jié)點(diǎn)上兆旬，理想情況下丽猬，當(dāng)連接恢復(fù)的時(shí)候脚祟，希望只同步中斷期間的數(shù)據(jù)由桌，從而提高同步效率行您，流程大概如下：

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簡(jiǎn)要說明：

1. 當(dāng)主從之間由于網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)娃循，從節(jié)點(diǎn)會(huì)嘗試重連主節(jié)點(diǎn)捌斧；
2. 在此期間，主節(jié)點(diǎn)接收到的寫命令會(huì)記錄到復(fù)制緩沖區(qū)中经瓷；
3. 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)舆吮，從節(jié)點(diǎn)連上主節(jié)點(diǎn)队贱，會(huì)請(qǐng)求發(fā)布同步請(qǐng)求psync柱嫌，并帶上之前主節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的replid和offset；
4. 主節(jié)點(diǎn)接收到從節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求与学，會(huì)驗(yàn)證接收的replid與主節(jié)點(diǎn)replid是否匹配索守，不匹配會(huì)進(jìn)行全量復(fù)制卵佛；還會(huì)驗(yàn)證offset數(shù)據(jù)偏移量是否在合法范圍內(nèi)截汪，如果中斷期間數(shù)據(jù)量過大衙解，導(dǎo)致復(fù)制緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)超出丢郊，主從節(jié)點(diǎn)的offset數(shù)據(jù)偏移量不一致枫匾，也會(huì)進(jìn)行全復(fù)制干茉；
5. 當(dāng)從節(jié)點(diǎn)傳遞過來的replid和offset驗(yàn)證通過時(shí)，則進(jìn)行部分復(fù)制沾谓，并記錄最新的offset均驶；

這里就不模擬演示部分復(fù)制流程了，留給小伙伴操作隶债。演示流程如下：已經(jīng)搭建主從關(guān)系的兩臺(tái)機(jī)器死讹，手動(dòng)模擬網(wǎng)絡(luò)斷開，斷開期間在主服務(wù)器寫入數(shù)據(jù)妓忍，一會(huì)之后恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)，查看主從服務(wù)器日志打印情況忘瓦；

主從復(fù)制的相關(guān)配置參數(shù)

以上演示在配置文件中只是配置了部分參數(shù)耕皮，還有其他參數(shù)的配置可以輕松實(shí)現(xiàn)功能凌停，這里結(jié)合主從復(fù)制的內(nèi)容可以回顧一下相關(guān)配置參數(shù)的意義罚拟，如下：

• slaveof：設(shè)置本機(jī)為從機(jī)赐俗，指定主機(jī)的IP和端口阻逮；
• masterauth：如果主機(jī)需要密碼叔扼，通過這設(shè)置；
• slave-serve-stale-data：從機(jī)如果與主機(jī)斷開或數(shù)據(jù)正在同步鳍咱，獲取數(shù)據(jù)是否繼續(xù)谤辜，如果設(shè)置為yes每辟，還可以正常讀取數(shù)據(jù)干旧，設(shè)置為no渠欺，獲取數(shù)據(jù)返回錯(cuò)誤提示；
• slave-read-only：配置從主機(jī)為只讀模式椎眯，默認(rèn)為yes挠将，也強(qiáng)烈建議為只讀模式；
• repl-diskless-sync：是否采用無磁盤方式進(jìn)行主從傳遞數(shù)據(jù)编整，即采用Socket方式舔稀，默認(rèn)沒采用，如果機(jī)器磁盤性能不好掌测，而網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好内贮，可以嘗試使用這種模式；
• repl-diskless-sync-delay：當(dāng)使用無磁盤方式傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，服務(wù)器開始傳遞數(shù)據(jù)前等待指定時(shí)間，等待從服務(wù)器進(jìn)入傳輸隊(duì)列事富，提高數(shù)據(jù)傳輸效率，默認(rèn)為5秒；
• repl-ping-slave-period：設(shè)置從機(jī)向主機(jī)發(fā)送ping消息間隔，即理解為心跳檢測(cè)；
• repl-timeout：設(shè)置超時(shí)時(shí)間恰画，主從機(jī)傳遞數(shù)據(jù)的時(shí)間片林，如果超過指定時(shí)間弓摘，從機(jī)會(huì)重連研叫。一般主從復(fù)制數(shù)據(jù)比較大時(shí)渤昌，可以將其改大迈窟，默認(rèn)為60s 湖员；
• repl-disable-tcp-nodelay：主從復(fù)制數(shù)據(jù)是否采用TCP_NODELAY唤反，默認(rèn)為no，代表不啟用，標(biāo)識(shí)主機(jī)立即同步數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)一致性失效；如果設(shè)置為yes蒋腮，合并較小的TCP包一并發(fā)送作彤，延遲高浙踢，但可以提升帶寬性能蹬挤，但推薦不啟用蓝翰；
• repl-backlog-size：用于設(shè)置復(fù)制緩沖區(qū)的大小爆雹，此緩沖區(qū)用于從機(jī)斷開重連之后同步的增量數(shù)據(jù)册倒，在一定時(shí)間內(nèi)不用全量復(fù)制崇呵，提升同步效率犹褒；默認(rèn)為1mb付材，可以根據(jù)需求進(jìn)行修改；
• repl-backlog-ttl：設(shè)置從機(jī)斷開后沒有連接主機(jī)的間隔時(shí)間恤左，超過此時(shí)間蹄皱，設(shè)置的backlog緩沖區(qū)就會(huì)釋放署拟，默認(rèn)為3600s；
• slave-priority：用于哨兵模式選擇炉爆，即當(dāng)主機(jī)掛掉時(shí)波附，選擇優(yōu)先級(jí)較高的從機(jī)代替掛掉的主機(jī)盏求，快速恢復(fù)竟趾；默認(rèn)值為100账蓉；
• min-slaves-to-write 3：指可用從服務(wù)器少于3個(gè)時(shí)波丰，主服務(wù)器只能讀先馆，不能寫徙歼，一般和min-slaves-max-lag搭配用辣苏，默認(rèn)不使用档玻，根據(jù)需要進(jìn)行配置纤怒；
• min-slaves-max-lag 10：指從服務(wù)器的延遲超過10秒時(shí)，主服務(wù)器也只能讀龟劲，不能寫蚕愤，一般和min-slaves-to-write搭配用，默認(rèn)不使用，根據(jù)需要進(jìn)行配置；

主從復(fù)制有哪些問題

主從復(fù)制緩解了單節(jié)點(diǎn)性能和存儲(chǔ)的瓶頸，那又帶來什么問題呢软免？

• 主從復(fù)制架構(gòu)會(huì)有延時(shí)曹锨，盡快很快，也有凤壁，特別數(shù)據(jù)量和并發(fā)大的時(shí)候吩屹；目前的主從架構(gòu)沒有好的方法處理延時(shí)，MySql拧抖、SqlServer也是如此煤搜；
• 過期Key數(shù)據(jù)在早期版本不能及時(shí)將從服務(wù)器數(shù)據(jù)失效，可以升級(jí)到redis3.2之后解決唧席，因?yàn)榧尤肓诉^期判斷擦盾；
• 主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)之后，只能手動(dòng)重新配置主從關(guān)系淌哟，從服務(wù)器可以執(zhí)行slaveof no one命令重寫回到主服務(wù)器角色迹卢，然后重新配置主從關(guān)系；
• 如果從節(jié)點(diǎn)過多徒仓，當(dāng)剛開始初始化數(shù)據(jù)全量同步或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)斷開重連時(shí)腐碱，就會(huì)導(dǎo)致主節(jié)點(diǎn)的IO劇增；

總結(jié)

主從復(fù)制演練看似簡(jiǎn)單掉弛，但還需要不斷在實(shí)踐中獲取經(jīng)驗(yàn)症见，搭配相關(guān)配置參數(shù)，從而使得更加適合應(yīng)用場(chǎng)景殃饿；配置沒有固定都一樣谋作，而是應(yīng)用場(chǎng)景是否適合。隨著主節(jié)點(diǎn)宕機(jī)不能自動(dòng)選舉的問題乎芳，下次在此基礎(chǔ)上說說哨兵模式遵蚜，讓自動(dòng)選舉不是問題；

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