一、什么是主從同步桅狠？

主從同步讼载，就是將數(shù)據(jù)冗余備份，主庫(kù)（Master）將自己庫(kù)中的數(shù)據(jù)中跌，同步給從庫(kù)（Slave）咨堤。

從庫(kù)可以一個(gè)，也可以多個(gè)漩符，如圖所示：

Redis主從同步

二一喘、為什么需要主從同步？

Redis 雖然有 RDB 和 AOF 持久化技術(shù)嗜暴，可以在服務(wù)器重啟的情況下保證內(nèi)存中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失（但不意味著數(shù)據(jù)不丟凸克，重啟的時(shí)候還是會(huì)有不可用的情況）。

但是如果服務(wù)器關(guān)閉后闷沥，再也起不來(lái)了（比如硬件故障）萎战，那意味著數(shù)據(jù)是完全丟失的！會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生重大影響舆逃。

所以蚂维，主從同步的必要性，在于數(shù)據(jù)的高可用路狮。它可以保證機(jī)器故障時(shí)虫啥，還有其他的服務(wù)器可以進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。

問(wèn)題來(lái)了奄妨，多臺(tái)服務(wù)器冗余同一份數(shù)據(jù)涂籽，Redis 是如何保證數(shù)據(jù)的一致性的？

三展蒂、Redis 是如何做到主從同步的又活？

簡(jiǎn)單概括，有兩點(diǎn)：

1. 一切修改只在主庫(kù)進(jìn)行：即主庫(kù)可讀可寫(xiě)锰悼，從庫(kù)只讀不可寫(xiě)柳骄；
2. 寫(xiě)操作從主庫(kù)同步到從庫(kù)：全量同步、增量同步箕般。

（一）全量同步

Redis全量同步

1. 建立連接 協(xié)商同步

1.1 使用客戶(hù)端 redis-cli 連接從庫(kù)耐薯，執(zhí)行 replicaof 命令，指定主庫(kù) IP 和端口丝里；

1.2 從庫(kù)響應(yīng)后曲初，執(zhí)行 psync 命令，它包含 主庫(kù) runid 和 復(fù)制偏移量 offset 兩個(gè)參數(shù)：

• runid：?jiǎn)?dòng)時(shí)自動(dòng)生成隨機(jī)唯一 ID杯聚。首次同步時(shí)臼婆，主庫(kù) runid 未知，所以為 ?幌绍；
• offset：表示復(fù)制的進(jìn)度颁褂，第一次同步時(shí)，其值為 -1傀广。

1.3 主庫(kù)收到 psync 命令后颁独，使用 FULLRESYNC 命令響應(yīng)從庫(kù)，同時(shí)也包含 主庫(kù) runid 和 復(fù)制偏移量 offset 兩個(gè)參數(shù)伪冰，從庫(kù)會(huì)記錄這兩個(gè)參數(shù)誓酒。

注：replicaof 命令等同于 slaveof 命令，Redis 5.0 之前使用 slaveof 命令贮聂。

2. RDB 同步

2.1 主庫(kù)執(zhí)行 bgsave 命令靠柑，此時(shí)將 fork 出子進(jìn)程生成 RDB 文件，新命令會(huì)寫(xiě)入到緩沖區(qū)寂汇；

2.2 發(fā)送 RDB 文件到從庫(kù)病往；

2.3 從庫(kù)清空數(shù)據(jù)后，載入 RDB 文件骄瓣。

注一：為保證數(shù)據(jù)一致性停巷，bgsave 執(zhí)行后，主庫(kù)會(huì)持續(xù)寫(xiě)入新命令到緩沖區(qū)榕栏，直到從庫(kù)加載 RDB 完成畔勤；

注二：bgsave 創(chuàng)建了子進(jìn)程，子進(jìn)程獨(dú)立負(fù)責(zé) RDB 生成的工作扒磁，生成 RDB 的過(guò)程中庆揪，不會(huì)阻塞 Redis 主庫(kù)，主庫(kù)依然可以正常處理命令妨托。

3. 命令同步

3.1 完成 RDB 載入后缸榛，從庫(kù)會(huì)回復(fù)確認(rèn)消息給主庫(kù)吝羞，主庫(kù)會(huì)將緩沖區(qū)的寫(xiě)命令發(fā)送給從庫(kù)；

3.2 從庫(kù)接收主庫(kù)的寫(xiě)命令并執(zhí)行内颗，使得主從數(shù)據(jù)一致钧排。

注：命令執(zhí)行后，長(zhǎng)連接會(huì)一直保持均澳，寫(xiě)操作命令也會(huì)一直同步恨溜，保證主從數(shù)據(jù)的一致性；

這個(gè)過(guò)程也稱(chēng)為「基于長(zhǎng)連接的命令傳播」找前。

（二）增量同步

命令傳播的過(guò)程中糟袁，如果出現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)故障 導(dǎo)致連接斷開(kāi)，此時(shí)新的寫(xiě)命令將無(wú)法同步到從庫(kù)躺盛。

即便是抖動(dòng)后斷開(kāi)又恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接项戴，但此時(shí) TCP 連接已經(jīng)斷開(kāi)，數(shù)據(jù)肯定是需要重新同步了槽惫。

• 在 Redis 2.8 之前肯尺，從庫(kù)只能和主庫(kù)重新發(fā)起全量同步，對(duì)于較大的 RDB 文件躯枢，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)则吟；
• 從 Redis 2.8 開(kāi)始，從庫(kù)已支持增量同步锄蹂，只會(huì)把斷開(kāi)的時(shí)候沒(méi)有發(fā)生的寫(xiě)命令氓仲，同步給從庫(kù)。

Redis增量同步

詳細(xì)過(guò)程如下：

1. 網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后得糜，從庫(kù)發(fā)生 psync 命令給主庫(kù)敬扛，并攜帶之前主庫(kù)返回的 runid，還有復(fù)制的偏移量 offset朝抖；
2. 主庫(kù)收到命令后啥箭，核查 runid 和 offset，確認(rèn)沒(méi)問(wèn)題將響應(yīng) CONTINUE 命令治宣；
3. 主庫(kù)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)期間的寫(xiě)命令急侥，從庫(kù)接收命令并執(zhí)行。

實(shí)際上侮邀，主庫(kù)在進(jìn)行命令傳播的過(guò)程中坏怪，做了兩個(gè)事情：

1. 發(fā)送寫(xiě)命令給從庫(kù)；
2. 寫(xiě)命令寫(xiě)入 repl_backlog_buffer 復(fù)制積壓緩沖區(qū)绊茧，保存最近傳播的寫(xiě)命令铝宵。

復(fù)制積壓緩沖區(qū)，是一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)华畏。主庫(kù)除了擁有 repl_backlog_buffer鹏秋，還存在復(fù)制點(diǎn)位 master_repl_offset尊蚁；

同理，從庫(kù)侣夷，也有復(fù)制點(diǎn)位 slave_repl_offset枝誊；

如果從庫(kù)的 psync 命令指定的 offset，數(shù)據(jù)還存在 repl_backlog_buffer 緩沖區(qū)里惜纸，也就是：

master_repl_offset - size < slave_repl_offset，即主庫(kù)最小的偏移量绝骚，小于從庫(kù)的偏移量耐版，說(shuō)明數(shù)據(jù)還在環(huán)形緩沖區(qū)里。

所以压汪，只要主庫(kù)的緩沖區(qū)足夠大粪牲，足以容納最近的寫(xiě)命令（Redis 協(xié)議），就可以在網(wǎng)絡(luò)中斷后使用增量同步了止剖。

默認(rèn) repl_backlog_buffer = 1M腺阳，如果寫(xiě)入數(shù)據(jù)量較大，比如 1M/s穿香，顯然亭引，網(wǎng)絡(luò)故障 1秒后，復(fù)制積壓緩沖區(qū)數(shù)據(jù)無(wú)效皮获，所以應(yīng)該增大它的值焙蚓。

具體大小，需要根據(jù)實(shí)際情況確定洒宝。建議設(shè)置 10M 以上购公，大概就是 10s 以?xún)?nèi)的中斷，因?yàn)?Redis 服務(wù)器啟動(dòng)也需要一定時(shí)間雁歌。

文章來(lái)源于本人博客宏浩，發(fā)布于 2022-05-28，原文鏈接：https://imlht.com/archives/259/